JP2020103274A - Chip for biological molecule extraction and production method for chip for biological molecule extraction - Google Patents

Chip for biological molecule extraction and production method for chip for biological molecule extraction Download PDF

Info

Publication number
JP2020103274A
JP2020103274A JP2019182303A JP2019182303A JP2020103274A JP 2020103274 A JP2020103274 A JP 2020103274A JP 2019182303 A JP2019182303 A JP 2019182303A JP 2019182303 A JP2019182303 A JP 2019182303A JP 2020103274 A JP2020103274 A JP 2020103274A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chip
nanowire
microchannel
substrate
embedded
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019182303A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
隆雄 安井
Takao Yasui
隆雄 安井
剛 柳田
Takeshi Yanagida
剛 柳田
範匡 加地
Norimasa Kachi
範匡 加地
川合　知二
Tomoji Kawai
知二 川合
馬場　嘉信
Yoshinobu Baba
嘉信 馬場
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokai National Higher Education and Research System NUC
Original Assignee
Tokai National Higher Education and Research System NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokai National Higher Education and Research System NUC filed Critical Tokai National Higher Education and Research System NUC
Publication of JP2020103274A publication Critical patent/JP2020103274A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y5/00—Nanobiotechnology or nanomedicine, e.g. protein engineering or drug delivery
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502753—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by bulk separation arrangements on lab-on-a-chip devices, e.g. for filtration or centrifugation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Electrostatic Separation (AREA)

Abstract

To provide a chip for biological molecule extraction in which a nano wire in a micro channel is hardly peeled even when inflow speed of a sample is increased, and a production method thereof.SOLUTION: A chip for biological molecule extraction comprises: a substrate 2; a micro channel 3 formed on the substrate 2; and a nano wire 17 being formed on the micro channel 3, the nano wire 17 being partially embedded in the micro channel 3. There is also provided a production method of a chip for biological molecule extraction comprising: a step for forming on the substrate 11, a step 14 for forming the micro channel by transferring; a step for growing the nano wire 17 on the step 14, for producing a mold; a step for transferring the mold to the substrate 2 of the chip for biological molecule extraction; and a step for growing the nano wire 17 being embedded in the micro channel 3 of the chip for biological molecule extraction, in which a part of the nano wire 17 is embedded in the micro channel 3.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、生体分子抽出用チップ、及び生体分子抽出用チップの製造方法に関する。特に、生体分子抽出用チップのマイクロ流路内に形成されたナノワイヤの一部が、前記マイクロ流路内に埋め込まれていることで、サンプルの流入速度を速くしても、ナノワイヤがマイクロ流路から剥離せず、効率的に生体分子を抽出することができる生体分子抽出用チップ、及び生体分子抽出用チップの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a biomolecule extraction chip and a method for manufacturing a biomolecule extraction chip. In particular, since a part of the nanowire formed in the microchannel of the biomolecule extraction chip is embedded in the microchannel, the nanowire can be flowed in the microchannel even if the inflow rate of the sample is increased. The present invention relates to a biomolecule extraction chip capable of efficiently extracting a biomolecule without peeling from the biomolecule, and a method for manufacturing the biomolecule extraction chip.

エクソソームは早期がん・疾病診断の新規バイオマーカーであるｍｉｃｒｏＲＮＡ（ｍｉｃｒｏ ｒｉｂｏｎｕｃｌｅｉｃ ａｃｉｄ；以下、「ｍｉＲＮＡ」と記載することがある。）を内包しており、体液中や培養上清液中のエクソソームに内包されるｍｉＲＮＡ解析が盛んに行われている。エクソソーム由来ｍｉＲＮＡの解析による効果的な未知のバイオマーカー探索や低侵襲診断を行うためには、少ないサンプルから効率的なエクソソームの抽出、つまり、少ない溶液量から得られる情報量の多さが重要である。 Exosomes contain microRNA (micro ribonucleic acid; hereinafter sometimes referred to as "miRNA"), which is a novel biomarker for early cancer/disease diagnosis, and are contained in exosomes in body fluids and culture supernatants. The miRNA analysis included is actively performed. In order to perform effective unknown biomarker search and minimally invasive diagnosis by analyzing exosome-derived miRNA, efficient extraction of exosomes from a small sample, that is, a large amount of information obtained from a small amount of solution is important. is there.

既存のエクソソーム分離手法には、超遠心分離法や、凝集試薬法などが知られている。最も一般的に用いられている超遠心分離法は、数１０ｍＬのサンプル量及び４〜５時間の分離時間が必要であり、また、回収率も５〜２５％程度で効率的にエクソソームを分離することが難しいという問題がある。 Ultracentrifugation method and agglutination reagent method are known as existing exosome separation methods. The most commonly used ultracentrifugation method requires a sample amount of several tens of mL and a separation time of 4 to 5 hours, and the recovery rate is about 5 to 25% to efficiently separate exosomes. There is a problem that it is difficult.

一方、凝集試薬法では、対象サンプルに凝集試薬を滴下し静置する簡便な手法ではあるが、分離には長時間の静置（０．５時間〜１晩）が必要であり、また、遠心機の使用、粒径の変化や粒子数の減少、マーカータンパク量の減少が生じること等の問題点がある。 On the other hand, the agglutination reagent method is a simple method in which the agglutination reagent is dropped onto the target sample and allowed to stand still, but it requires a long standing time (0.5 hours to 1 night) for separation, and centrifugation. There are problems such as the use of a machine, a change in particle size, a decrease in the number of particles, and a decrease in the amount of marker protein.

上記問題点を解決するため、本発明者らは、チップのマイクロ流路内に形成したナノワイヤを用いて、少量の体液や培養上清液からエクソソームをナノワイヤに吸着させることで、エクソソーム由来ｍｉＲＮＡを高効率に抽出する方法を発表している（非特許文献１参照）。 In order to solve the above problems, the present inventors have used nanowires formed in the microchannels of a chip to adsorb exosomes from a small amount of body fluid or culture supernatant to nanowires, thereby producing exosome-derived miRNAs. A method for highly efficient extraction has been announced (see Non-Patent Document 1).

Ｓ． Ｉｔｏ ｅｔ ａｌ．，“ＮＡＮＯＷＩＲＥ ＤＥＶＩＣＥＳ ＦＯＲ ＥＸＯＳＯＭＡＬ ＭＩＣＲＯＲＮＡ ＥＸＴＲＡＣＴＩＯＮ”， １７ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚｅｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ２７−３１ Ｏｃｔｏｂｅｒ ２０１３， Ｆｒｅｉｂｕｒｇ，ＧＥＲＭＡＮＹ，要旨集 ｐ１８８７−１８９９S. Ito et al. , "NANOWIRE DEVICES FOR EXOSOMAL MICRORNA EXTRACTION", 17th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry Chemistry and Life Sciences 18th Edition, Life Sciences 18th Edition, 17th International Conference on Life Sciences 18th Edition. Ｓｕ Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ．，“Ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｒｄｅｒｅｄ ＺｎＯ ｎａｎｏｗｉｒｅ ａｒｒａｙｓ ｏｎ ｇｅｎｅｒａｌ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ”， Ｊ． Ｍａｔｅｒ． Ｃｈｅｍ．， ２０１０， ２０， １０６０６−１０６１０Su Zhang et al. , "Growth and replication of ordered ZnO nanowire arrays on general flexible substrates", J. Org. Mater. Chem. , 2010, 20, 10606-10610 Ｊｕｎｇ Ｋｉｍ ｅｔ ａｌ．， “Ｎａｎｏｗｉｒｅ−ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ ｆｏｒ ｆａｃｉｌｅ ａｎｄ ｒｅａｇｅｎｔ−ｆｒｅｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｃｅｌｌ ｌｙｓｉｓ”， Ｌａｂ Ｃｈｉｐ，２０１２， １２， ２９１４−２９２１Jung Kim et al. , "Nowwire-integrated microfluidic devices for facial and reagent-free mechanical cell lysis", Lab Chip, 2012, 12, 2914-2921.

しかしながら、非特許文献１に記載されているチップは、マイクロ流路内の表面からナノワイヤを成長させている。したがって、サンプル回収のスループットを向上させるためにサンプルの投入速度を速くすると、ナノワイヤがマイクロ流路表面から剥離してしまうという問題がある。 However, the chip described in Non-Patent Document 1 grows nanowires from the surface in the microchannel. Therefore, if the sample feeding speed is increased to improve the throughput of sample collection, there is a problem that the nanowires are separated from the surface of the microchannel.

ところで、太陽電池、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）、ＵＶ（ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）レザー等のチップに用いられるＺｎＯナノワイヤを効率よく複製するため、図１に示すように、（１）基板表面から成長したナノワイヤを埋め込むように樹脂Ｉを充填し、（２）基板表面から樹脂を剥離することで、ナノワイヤが埋め込まれた樹脂層Ｉを作製し、（３）該樹脂層Ｉに埋め込まれたナノワイヤを成長させ、（４）樹脂層Ｉの表面から成長したナノワイヤを埋め込むように樹脂ＩＩを充填し、（５）樹脂層Ｉの表面からナノワイヤを破断するようにして樹脂ＩＩを剥離することで、ナノワイヤが埋め込まれた樹脂層Ｉ及び樹脂層ＩＩを作製し、（６）前記樹脂層Ｉ及び樹脂層ＩＩを用いて上記（３）〜（５）の手順を繰り返す、という工程により、ナノワイヤの一部が埋め込まれた樹脂を効率的に生産する方法が知られている（非特許文献２参照）。 By the way, in order to efficiently copy ZnO nanowires used for chips such as solar cells, LEDs (light emitting diode), and UV (ultraviolet) leather, as shown in FIG. 1, (1) embedding nanowires grown from the substrate surface As described above, the resin I is filled, and (2) the resin is peeled off from the surface of the substrate to produce a resin layer I in which the nanowires are embedded, and (3) the nanowires embedded in the resin layer I are grown, 4) The resin II was filled so as to fill the nanowire grown from the surface of the resin layer I, and (5) the resin II was peeled off so as to break the nanowire from the surface of the resin layer I, whereby the nanowire was embedded. A part of the nanowire was embedded by a process of producing a resin layer I and a resin layer II, and (6) repeating the above steps (3) to (5) using the resin layer I and the resin layer II. A method for efficiently producing a resin is known (see Non-Patent Document 2).

しかしながら、上記非特許文献２に記載されている方法は、ナノワイヤの一部が埋め込まれた樹脂を基に、倍々でナノワイヤの一部が埋め込まれた樹脂を生産するためのものである。したがって、上記工程「（５）樹脂層Ｉの表面からナノワイヤを破断するようにして樹脂ＩＩを剥離することで、ナノワイヤが埋め込まれた樹脂層Ｉ及び樹脂層ＩＩを作製し」の際には、得られた２つの「樹脂層Ｉ」及び「樹脂層ＩＩ」の表面は同じ形にすること、つまり、平面にする必要がある。そのため、非特許文献２に記載されている方法では、マイクロ流路等を設計し、且つマイクロ流路内にナノワイヤの一部を埋め込むことは難しいという問題がある。 However, the method described in Non-Patent Document 2 described above is for producing a resin in which a part of the nanowire is doubled based on the resin in which a part of the nanowire is embedded. Therefore, in the above-mentioned step “(5) The resin layer I and the resin layer II having the nanowires embedded therein are produced by peeling the resin II so as to break the nanowires from the surface of the resin layer I”, The surfaces of the two obtained "resin layer I" and "resin layer II" need to have the same shape, that is, flat. Therefore, the method described in Non-Patent Document 2 has a problem that it is difficult to design a microchannel and the like and to embed a part of the nanowire in the microchannel.

本発明は、上記従来の問題を解決するためになされた発明であり、鋭意研究を行ったところ、電子線リソグラフィとフォトリソグラフィの技術を駆使することで段差部分を含む基板を作製し、当該段差部分にナノワイヤが成長した基板を鋳型にして生体分子抽出用チップの基板に転写すると、段差部分がマイクロ流路となり、且つ、転写したナノワイヤの一部がマイクロ流路内に埋め込まれ、そして埋め込まれたナノワイヤを成長させることで、ナノワイヤの一部がマイクロ流路内に埋め込まれた生体分子抽出用チップを作製できることを新たに見出し、本発明を完成した。 The present invention was made to solve the above-mentioned conventional problems, and as a result of intensive research, a substrate including a step portion was produced by making full use of electron beam lithography and photolithography techniques. When the substrate with nanowires grown on the part is used as a template and transferred to the substrate of the biomolecule extraction chip, the step becomes a microchannel, and part of the transferred nanowire is embedded in the microchannel and then embedded. It was newly found that a biomolecule extraction chip in which a part of the nanowire is embedded in the microchannel can be produced by growing the nanowire, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明の目的は、マイクロ流路内に形成されたナノワイヤの一部が、前記マイクロ流路内に埋め込まれている生体分子抽出用チップ（以下、「チップ」と記載することがある。）、及び該チップの製造方法を提供することである。 That is, an object of the present invention is to describe a biomolecule extraction chip (hereinafter, referred to as “chip”) in which a part of the nanowire formed in the microchannel is embedded in the microchannel. ), and a method for manufacturing the chip.

本発明は、以下に示す、チップ、及び該チップの製造方法に関する。 The present invention relates to a chip and a method for manufacturing the chip shown below.

（１）基板、該基板上に形成されたマイクロ流路、該マイクロ流路内に形成されたナノワイヤを含み、前記ナノワイヤの一部が、前記マイクロ流路内に埋め込まれている生体分子抽出用チップ。
（２）前記ナノワイヤの表面が、プラスに帯電している上記（１）に記載の生体分子抽出用チップ。
（３）前記ナノワイヤの表面が、核酸の等電点より低い等電点の材料で形成されている上記（１）に記載の生体分子抽出用チップ。
（４）前記マイクロ流路の一端にサンプル投入部、他端に残渣又はサンプル回収部が形成され、前記サンプル投入部及び前記残渣又はサンプル回収部の間に前記ナノワイヤが形成されている上記（１）〜（３）の何れか一に記載の生体分子抽出用チップ。
（５）転写することでマイクロ流路を形成するための段差を基板上に形成する工程、
前記段差上にナノワイヤを成長させ、鋳型を作製する工程、
前記鋳型を生体分子抽出用チップの基板に転写する工程、
生体分子抽出用チップのマイクロ流路内に埋め込まれたナノワイヤを成長させる工程、
を含む、ナノワイヤの一部が、前記マイクロ流路内に埋め込まれている生体分子抽出用チップの製造方法。 (1) For biomolecule extraction, including a substrate, a microchannel formed on the substrate, and a nanowire formed in the microchannel, wherein a part of the nanowire is embedded in the microchannel Chips.
(2) The biomolecule extraction chip according to (1), wherein the surface of the nanowire is positively charged.
(3) The biomolecule extraction chip according to (1), wherein the surface of the nanowire is formed of a material having an isoelectric point lower than the isoelectric point of nucleic acid.
(4) A sample introduction part is formed at one end of the microchannel and a residue or sample collection part is formed at the other end, and the nanowire is formed between the sample introduction part and the residue or sample collection part. )-(3) The chip for biomolecule extraction as described in any one of.
(5) A step of forming a step on the substrate for forming a micro flow path by transferring,
Growing nanowires on the step and making a mold,
Transferring the template to the substrate of the biomolecule extraction chip,
Growing a nanowire embedded in the microchannel of the biomolecule extraction chip,
A method for producing a biomolecule extraction chip, in which a part of the nanowire is embedded in the microchannel.

本発明のチップは、マイクロ流路内に形成されたナノワイヤの一部が、前記マイクロ流路内に埋め込まれているので、サンプルの流入速度を速くしても、ナノワイヤがマイクロ流路から剥離し難くなる。したがって、生体分子の抽出時間を短縮することができる。 In the chip of the present invention, a part of the nanowire formed in the microchannel is embedded in the microchannel, so that even if the inflow rate of the sample is increased, the nanowire is separated from the microchannel. It will be difficult. Therefore, the extraction time of biomolecules can be shortened.

また、本発明のチップの製造には、電子線リソグラフィとフォトリソグラフィの技術を用いて作製した段差部分を含む基板を鋳型として用いている。したがって、段差部分、つまり、転写後のマイクロ流路の幅及び深さ等の形状、並びに本数等を任意に設計することができる。 Further, in manufacturing the chip of the present invention, a substrate including a step portion manufactured by using the technique of electron beam lithography and photolithography is used as a mold. Therefore, it is possible to arbitrarily design the stepped portion, that is, the shape such as the width and the depth of the microchannel after the transfer and the number of the microchannel.

更に、本発明のチップの製造方法に用いる鋳型の段差部分には、繰り返しナノワイヤを成長させることができる。したがって、同一の鋳型を用いて、チップを繰り返し製造することができる。 Furthermore, nanowires can be repeatedly grown on the stepped portion of the mold used in the chip manufacturing method of the present invention. Therefore, chips can be repeatedly manufactured using the same mold.

図１は、従来技術であって、ナノワイヤの一部が埋め込まれた樹脂を効率的に生産する方法を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a conventional method of efficiently producing a resin in which a part of a nanowire is embedded. 図２は、本発明のチップ１の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of the chip 1 of the present invention. 図３は、本発明のチップ１の作製工程の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a manufacturing process of the chip 1 of the present invention. 図４は、図面代用写真で、図４（１）は実施例１において鋳型である基板１１の段差１４上で成長したナノワイヤの電界放射型走査電子顕微鏡（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ；ＦＥＳＥＭ）写真、図４（２）は図４（１）を拡大した写真である。FIG. 4 is a photograph as a substitute for a drawing, and FIG. 4(1) is a field emission scanning electron microscope (FESEM) photograph of nanowires grown on the step 14 of the substrate 11 which is the template in Example 1. FIG. 4(2) is an enlarged photograph of FIG. 4(1). 図５は、図面代用写真で、図５（１）は実施例１においてポリジメチルシロキサン２を剥離した後の鋳型である基板１１の段差１４のＦＥＳＥＭ写真、図５（２）は図５（１）を拡大した写真である。5 is a photograph as a substitute for a drawing, FIG. 5(1) is an FESEM photograph of the step 14 of the substrate 11 which is the mold after the polydimethylsiloxane 2 is peeled off in Example 1, and FIG. 5(2) is shown in FIG. ) Is an enlarged photograph. 図６は、図面代用写真で、図６（１）は実施例１において鋳型を転写した後のポリジメチルシロキサン２のマイクロ流路３のＦＥＳＥＭ写真、図６（２）は図６（１）を拡大した写真である。6 is a drawing-substituting photograph, FIG. 6(1) is an FESEM photograph of the microchannel 3 of the polydimethylsiloxane 2 after transferring the template in Example 1, and FIG. 6(2) is the same as FIG. 6(1). It is an enlarged photo. 図７は、図面代用写真で、図７（１）は実施例１においてポリジメチルシロキサン２を剥離した後に、ナノワイヤ１７を３．５時間成長させた後のマイクロ流路３のＦＥＳＥＭ写真、図７（２）及び（３）は図７（１）を拡大した写真である。7 is a drawing-substituting photograph, and FIG. 7(1) is a FESEM photograph of the microchannel 3 after growing the nanowire 17 for 3.5 hours after peeling off the polydimethylsiloxane 2 in Example 1, FIG. (2) and (3) are enlarged photographs of FIG. 7(1). 図８は、図面代用写真で、図８（１）は実施例１においてポリジメチルシロキサン２を剥離した後に、ナノワイヤ１７を１０時間成長させた後のマイクロ流路３のＦＥＳＥＭ写真、図８（２）は図８（１）を拡大した写真である。FIG. 8 is a drawing-substituting photograph, and FIG. 8(1) is an FESEM photograph of the microchannel 3 after growing the nanowires 17 for 10 hours after peeling off the polydimethylsiloxane 2 in Example 1, and FIG. 8) is an enlarged photograph of FIG. 8(1).

以下に、マイクロ流路内に形成されたナノワイヤの一部が、前記マイクロ流路内に埋め込まれている生体分子抽出用チップ、及び該チップの製造方法について詳しく説明する。なお、本発明において「ナノワイヤの一部が、マイクロ流路内に埋め込まれている」とは、少なくとも、ナノワイヤを成長させるための核となる粒子又は触媒が、マイクロ流路内の表面に載っているのではなく、マイクロ流路の内部の内壁に埋め込まれていることを意味する。 Hereinafter, a biomolecule extraction chip in which a part of the nanowire formed in the microchannel is embedded in the microchannel, and a method for manufacturing the chip will be described in detail. In the present invention, "a part of the nanowire is embedded in the microchannel" means that at least a particle or catalyst serving as a nucleus for growing the nanowire is placed on the surface of the microchannel. It means that it is not embedded, but is embedded in the inner wall of the microchannel.

図２は、本発明のチップの一例を示している。図２に示すチップ１は、基板２、基板２上に形成されたマイクロ流路３、マイクロ流路３の一端に形成されたサンプル投入部４、マイクロ流路３の他端に形成された残渣又はサンプル回収部５を含んでいる。そして、サンプル投入部４及び残渣又はサンプル回収部５の間の流路内（図中の点線部分）に、一部が流路内に埋め込まれたナノワイヤが設けられている。なお、マイクロ流路３にサンプルを直接投入し、また、残渣又はサンプルをマイクロ流路３から直接回収する場合は、サンプル投入部４及び残渣又はサンプル回収部５を設けなくてもよい。 FIG. 2 shows an example of the chip of the present invention. The chip 1 shown in FIG. 2 includes a substrate 2, a microchannel 3 formed on the substrate 2, a sample introduction part 4 formed at one end of the microchannel 3, and a residue formed at the other end of the microchannel 3. Alternatively, the sample collection unit 5 is included. A nanowire partially embedded in the channel is provided in the channel (dotted line portion in the figure) between the sample input unit 4 and the residue or sample recovery unit 5. When the sample is directly charged into the micro flow channel 3 and the residue or sample is directly recovered from the micro flow channel 3, the sample charging unit 4 and the residue or sample recovery unit 5 may not be provided.

本発明のチップ１を用いて、例えば、エクソソームを分離する場合は、シリンジポンプ等を用いてエクソソームを含有するサンプル溶液（培養液、血清・尿等の体液など）をサンプル投入部４から送液し、残渣又はサンプル回収部５からサンプルを分離後の溶液を回収する。そして、サンプル溶液を流し終わった後は、ナノワイヤに吸着したエクソソームを分析すればよい。エクソソームはマイナスに帯電しているので、ナノワイヤの表面はプラスに帯電していることが望ましく、例えば、ＺｎＯナノワイヤ、酸化ニッケル等のプラスに帯電する材料で被覆層を形成したナノワイヤを用いればよい。また、表面がプラスに帯電しているナノワイヤを用いる場合、回収部がマイナスとなるように電場をかけることで、プラスに帯電するタンパク質等の生体分子を抽出することができる。 When the chip 1 of the present invention is used to separate exosomes, for example, a syringe pump or the like is used to transfer a sample solution containing exosomes (culture liquid, body fluid such as serum or urine) from the sample input unit 4. Then, the solution after the sample is separated from the residue or the sample recovery unit 5 is recovered. Then, after flowing the sample solution, the exosomes adsorbed on the nanowires may be analyzed. Since exosomes are negatively charged, it is desirable that the surface of the nanowire be positively charged. For example, a nanowire having a coating layer formed of a positively charged material such as ZnO nanowire or nickel oxide may be used. When using a nanowire whose surface is positively charged, a biomolecule such as protein that is positively charged can be extracted by applying an electric field so that the recovery part becomes negative.

また、本発明のチップ１を用いて、例えば、細胞、ウイルス、菌から選ばれるサンプルから核酸を抽出する場合は、サンプルを懸濁した懸濁液をサンプル投入部４に投入する。なお、細胞、ウイルス、菌の具体例としては、細胞としては細胞膜構造を有するものが挙げられ、ブドウ球菌、枯草菌、大腸菌、サルモネラ菌、緑膿菌、コレラ菌、赤痢菌、炭疽菌、結核菌、ボツリヌス菌、破傷風菌、レンサ球菌等の細菌類、顆粒球、リンパ球、網赤血球、赤血球、白血球、血小板等の血球細胞、等が挙げられる。ウイルスとしては、ノロウイルス、ロタウイルス、インフルエンザウイルス、アデノウイルス、コロナウイルス、麻疹ウイルス、風疹ウイルス、肝炎ウイルス、ヘルペスウイルス、ＨＩＶ等が挙げられる。菌としてはキノコ、カビ、酵母などが挙げられ、具体的には、白癬菌、カンジダ、アスペルギルス、出願酵母等が挙げられる。また、エクソソーム以外にも、ミトコンドリア、細胞外小嚢もサンプルとして挙げられる。 When the chip 1 of the present invention is used to extract nucleic acid from a sample selected from cells, viruses, and bacteria, for example, a suspension in which the sample is suspended is introduced into the sample introduction unit 4. Note that specific examples of cells, viruses, and bacteria include those having a cell membrane structure as cells, such as Staphylococcus, Bacillus subtilis, Escherichia coli, Salmonella, Pseudomonas aeruginosa, Cholera, Shigella, Bacillus anthracis, Mycobacterium tuberculosis. , Bacteria such as Clostridium botulinum, tetanus, streptococcus, and blood cells such as granulocytes, lymphocytes, reticulocytes, erythrocytes, leukocytes, and platelets. Examples of viruses include norovirus, rotavirus, influenza virus, adenovirus, coronavirus, measles virus, rubella virus, hepatitis virus, herpes virus, HIV and the like. Examples of the bacterium include mushrooms, molds, yeasts, and the like, and specific examples thereof include Trichophyton, Candida, Aspergillus, and application yeast. In addition to exosomes, mitochondria and extracellular vesicles can also be used as samples.

そして、サンプル投入部４をマイナス、残渣又はサンプル回収部５をプラスとなるように電場を印加することで、ナノワイヤでサンプルを破砕し、残渣又はサンプル回収部５から伸長した核酸を回収することができる。なお、本発明のチップ１を用いて核酸を回収する場合は、サンプル投入部４とマイクロ流路３のナノワイヤを設けた部分（図１中の点線部分）の間に、他端に残渣取出部を有するマイクロ流路を接続し、残渣又はサンプル回収部５からは核酸を取り出し、残渣取出部からは破砕した細胞の残渣を取り出せるようにしてもよい。核酸を抽出する場合、ナノワイヤの表面は細胞等の孔から漏出した核酸が静電的相互作用によりナノワイヤに吸着しない方が好ましいことから、ナノワイヤの表面は核酸の等電点より低い等電点の材料から形成されることが好ましい。後述するように、ナノワイヤを成長後、ナノワイヤ表面をＳｉＯ2、ＴｉＯ2等の材料で被覆すればよい。 Then, by applying an electric field so that the sample input part 4 is minus and the residue or the sample recovery part 5 is positive, the sample is crushed by the nanowires, and the extended nucleic acid can be recovered from the residue or the sample recovery part 5. it can. In the case of recovering nucleic acid using the chip 1 of the present invention, between the sample input part 4 and the part of the microchannel 3 where the nanowire is provided (dotted line part in FIG. 1), the residue extraction part is provided at the other end. It is also possible to connect a micro flow path having the above, so that the nucleic acid can be taken out from the residue or the sample collecting section 5, and the residue of the crushed cells can be taken out from the residue taking section. When extracting nucleic acid, it is preferable that the surface of the nanowire does not adsorb to the nanowire due to electrostatic interaction of the nucleic acid leaked from the pores of cells, etc., so the surface of the nanowire has an isoelectric point lower than that of the nucleic acid. It is preferably formed from a material. As will be described later, after growing the nanowire, the surface of the nanowire may be covered with a material such as SiO 2 or TiO 2 .

本発明のチップ１は公知の分析装置に組み込むことで分析装置を構成することができる。また、公知の分析装置と併用することで、抽出した生体分子をそのまま分析することもできる。更に、チップ１に抽出した生体分子を分析する分析部を形成してもよい。例えば、本発明のチップ１を用いて核酸を抽出する場合、サンプルから抽出した核酸はナノワイヤ間を流れる際に伸長することから、
（１）チップ１を公知の核酸シークエンサーに組み込める形状とすることで、核酸の抽出と核酸配列の解析を一つの装置で実施することができる。
（２）伸長した核酸を、別途核酸シークエンサーに導入することで核酸配列を解析できる。
（３）チップ１に更に核酸の分析を行う電極等の分析部を形成することで、核酸の抽出と核酸配列の解析を一つの装置で実施できる新たな分析装置を作製することができる。 By incorporating the chip 1 of the present invention into a known analyzer, an analyzer can be constructed. Further, the extracted biomolecule can be directly analyzed by using it together with a known analyzer. Furthermore, an analysis unit for analyzing the extracted biomolecule may be formed on the chip 1. For example, when a nucleic acid is extracted using the chip 1 of the present invention, the nucleic acid extracted from the sample expands when flowing between the nanowires,
(1) By making the chip 1 into a shape that can be incorporated into a known nucleic acid sequencer, extraction of nucleic acids and analysis of nucleic acid sequences can be performed by one device.
(2) The nucleic acid sequence can be analyzed by introducing the extended nucleic acid into a nucleic acid sequencer separately.
(3) By further forming an analysis part such as an electrode for analyzing nucleic acid on the chip 1, a new analysis device capable of performing extraction of nucleic acid and analysis of nucleic acid sequence with one device can be manufactured.

本発明のチップ１は、電子線リソグラフィ及びフォトリソグラフィ技術を用いて作製した鋳型を樹脂等に転写し、転写した樹脂等に埋め込まれたナノワイヤを更に成長させることで製造することができる。図３は、本発明のチップ１の作製工程の一例を示している。 The chip 1 of the present invention can be manufactured by transferring a template prepared by using electron beam lithography and photolithography technology to a resin or the like, and further growing nanowires embedded in the transferred resin or the like. FIG. 3 shows an example of a manufacturing process of the chip 1 of the present invention.

（１）鋳型用の基板１１上にＣｒ層１２をスパッタで堆積する。
（２）ポジ型フォトレジスト１３をスピンコータで塗布する。次いで、転写した際にチップ１のマイクロ流路３に相当するパターンをフォトリソグラフィにより作製する。
（３）Ｃｒエッチャント液にてマイクロ流路３に相当するパターン以外のＣｒ層１２をエッチングする。
（４）基板１１のみを選択的にエッチングする手法によりにより、マイクロ流路３に相当するパターン以外の基板１１をエッチングして、マイクロ流路３に相当する段差１４を形成する。段差１４の深さを調整することで、マイクロ流路３の深さを調整することができる。
（５）Ｃｒエッチャント液にて、段差１４上のＣｒ層１２及びポジ型フォトレジスト１３をエッチングする。
（６）基板１１上に、ナノワイヤ作製用の粒子又は触媒１５をパルスレーザーデポジッション（ＰＬＤ）で塗布する。
（７）Ｏ2プラズマを実施後、電子線リソグラフィ用のレジスト１６を塗布し、段差１４上でナノワイヤを成長させる場所を電子線リソグラフィで描画する。電子線リソグラフィの描画は、ナノワイヤを成長させたいパターンで形成すればよく、所定間隔でナノワイヤを成長させる場合は所定間隔のドット、ナノワイヤをランダムに成長させたい場合は段差１４上の任意の箇所からナノワイヤが成長できるように段差１４上の全てを描画すればよい。電子線リソグラフィで描画した後は、レジストを現像・除去する。
（８）レジストが除去され、粒子又は触媒１５が露出した場所からナノワイヤ１７を成長させ、本発明のチップ１の製造に用いる鋳型を作製する。
（９）チップ１の基板２用の材料を、鋳型に塗布する。
（１０）基板２を鋳型から剥離することで、マイクロ流路３内にナノワイヤ１７の一部が埋め込まれたチップ１を形成する。
（１１）マイクロ流路３内に埋め込まれたナノワイヤ１７を更に成長させる。ナノワイヤ１７の成長後、サンプル投入部４、残渣又はサンプル回収部５、必要に応じて残渣取出部を形成する。なお、サンプル投入部４、残渣又はサンプル回収部５及び残渣取出部は、フォトリソグラフィでマイクロ流路３を設計する時に同時に設計し、転写により形成してもよい。 (1) A Cr layer 12 is deposited on a template substrate 11 by sputtering.
(2) The positive photoresist 13 is applied with a spin coater. Next, when transferred, a pattern corresponding to the micro flow path 3 of the chip 1 is produced by photolithography.
(3) The Cr layer 12 other than the pattern corresponding to the microchannel 3 is etched with a Cr etchant solution.
(4) By a method of selectively etching only the substrate 11, the substrate 11 other than the pattern corresponding to the microchannel 3 is etched to form the step 14 corresponding to the microchannel 3. By adjusting the depth of the step 14, the depth of the microchannel 3 can be adjusted.
(5) The Cr layer 12 and the positive photoresist 13 on the step 14 are etched with a Cr etchant solution.
(6) Particles for producing nanowires or the catalyst 15 are applied onto the substrate 11 by pulse laser deposition (PLD).
(7) After performing O 2 plasma, a resist 16 for electron beam lithography is applied, and a place where a nanowire is grown on the step 14 is drawn by electron beam lithography. The electron beam lithography may be drawn in a pattern in which the nanowires are to be grown. To grow the nanowires at predetermined intervals, dots at predetermined intervals are used. When it is desired to grow the nanowires at random, start from an arbitrary position on the step 14. It is sufficient to draw everything on the step 14 so that the nanowire can grow. After drawing by electron beam lithography, the resist is developed and removed.
(8) The resist is removed, and the nanowires 17 are grown from the places where the particles or the catalyst 15 are exposed to prepare a mold used for manufacturing the chip 1 of the present invention.
(9) The material for the substrate 2 of the chip 1 is applied to the mold.
(10) The substrate 2 is peeled off from the mold to form the chip 1 in which a part of the nanowire 17 is embedded in the microchannel 3.
(11) The nanowire 17 embedded in the microchannel 3 is further grown. After the growth of the nanowires 17, the sample introduction unit 4, the residue or sample recovery unit 5, and the residue extraction unit as necessary are formed. The sample introduction unit 4, the residue or sample collection unit 5, and the residue extraction unit may be designed at the same time when the micro flow path 3 is designed by photolithography, and may be formed by transfer.

チップ１を複数製造する場合は、上記工程で作製した鋳型を用いて、上記の（８）〜（１１）の工程を繰り返せばよい。なお、上記の工程は単にチップ１の製造工程の一例を示したもので、基板１１上に段差１４を形成し、段差１４上に成長させたナノワイヤ１７をチップ１の基板２に転写することで、チップ１のマイクロ流路３内にナノワイヤ１７の一部を埋め込むことができれば特に制限は無い。 When manufacturing a plurality of chips 1, the above steps (8) to (11) may be repeated using the template produced in the above step. The above process is merely an example of a manufacturing process of the chip 1, and the step 14 is formed on the substrate 11, and the nanowires 17 grown on the step 14 are transferred to the substrate 2 of the chip 1. There is no particular limitation as long as a part of the nanowire 17 can be embedded in the microchannel 3 of the chip 1.

上記工程において、鋳型用の基板１１としては、エッチングにより段差１４が形成できるものであれば特に制限はない。例えば、ドライエッチングで段差１４を形成する場合は、シリコン、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス等が挙げられる。 In the above process, the template substrate 11 is not particularly limited as long as the step 14 can be formed by etching. For example, when the step 14 is formed by dry etching, silicon, quartz glass, Pyrex (registered trademark) glass, or the like can be used.

また、ウェットエッチングにより段差１４を形成する場合も、ドライエッチングと同様、シリコン、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス等を用いればよい。 Also, when the step 14 is formed by wet etching, silicon, quartz glass, Pyrex (registered trademark) glass, or the like may be used as in dry etching.

ポジ型フォトレジスト１３としては、ＴＳＭＲ Ｖ５０、ＰＭＥＲ等、半導体製造分野で一般的に使用されているものであれば特に制限はない。また、ポジ型に代え、ネガティブ型のフォトレジストを用いてもよく、ＳＵ−８、ＫＭＰＲ等、半導体製造分野で一般的に使用されているものであれば特に制限はない。 The positive photoresist 13 is not particularly limited as long as it is generally used in the semiconductor manufacturing field, such as TSMR V50 and PMER. Further, instead of the positive type, a negative type photoresist may be used, and there is no particular limitation as long as it is generally used in the semiconductor manufacturing field such as SU-8 and KMPR.

Ｃｒ層１２のエッチャント液は、Ｈ2Ｏ：Ｃｅ（ＮＨ4）2（ＮＯ3）6：ＨＣｌＯ4等、Ｃｒをエッチングできるものであれば特に制限はない。また、本発明はＣｒに限定されるのではなく、Ｃｒ以外の材料を堆積し、該材料をエッチングできるエッチャント液と組み合わせて用いてもよい。 The etchant solution for the Cr layer 12 is not particularly limited as long as it can etch Cr, such as H 2 O:Ce(NH 4 ) 2 (NO 3 ) 6 :HClO 4 . Further, the present invention is not limited to Cr, and a material other than Cr may be deposited and used in combination with an etchant liquid capable of etching the material.

基板１１のみを選択的にエッチングする手法として、基板１１をドライエッチングする場合は、六フッ化硫黄（ＳＦ6）、四フッ化炭素（ＣＦ4）、トリフルオロメタン（ＣＨＦ3）等の公知のドライエッチング用のガスを用いればよい。また、基板１１をウェットエッチングする場合、基板１１がガラスの場合はフッ化水素（ＨＦ）、シリコンの場合は水酸化カリウム（ＫＯＨ）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）等を用いればよい。 As a method of selectively etching only the substrate 11, when the substrate 11 is dry-etched, known dry methods such as sulfur hexafluoride (SF 6 ), carbon tetrafluoride (CF 4 ), and trifluoromethane (CHF 3 ), are used. A gas for etching may be used. When the substrate 11 is wet-etched, hydrogen fluoride (HF) may be used when the substrate 11 is glass, and potassium hydroxide (KOH), sodium hydroxide (NaOH), or the like may be used when the substrate 11 is silicon.

ナノワイヤ１７作製用の粒子１５としては、例えば、ＺｎＯが挙げられる。また、ナノワイヤ１７作製用の触媒１５としては、例えば、金、プラチナ、アルミニウム、銅、鉄、コバルト、銀、錫、インジウム、亜鉛、ガリウム等が挙げられる。 Examples of the particles 15 for producing the nanowires 17 include ZnO. Examples of the catalyst 15 for producing the nanowires 17 include gold, platinum, aluminum, copper, iron, cobalt, silver, tin, indium, zinc, gallium and the like.

電子線リソグラフィ用のレジスト１６としては、ＺＥＰ５２０、ＰＭＭＡ等、半導体分野で一般的に用いられているものであれば特に制限はない。また、レジストの除去液としては、ジメチルホルムアミドとアセトン等、半導体分野で一般的な除去液であれば特に制限はない。 The resist 16 for electron beam lithography is not particularly limited as long as it is one commonly used in the semiconductor field, such as ZEP520 and PMMA. Further, the resist removing liquid is not particularly limited as long as it is a common removing liquid in the semiconductor field, such as dimethylformamide and acetone.

段差１４上において、ナノワイヤ１７は、粒子又は触媒１５から公知の方法で成長させればよい。例えば、粒子１５としてＺｎＯ微粒子を用いた場合は、非特許文献３に記載されている水熱合成方法を用いて作製することができる。具体的には、硝酸亜鉛六水和物（Ｚｎ（ＮＯ3）2・６Ｈ2Ｏ）、ヘキサメチレンテトラミン（Ｃ6Ｈ12Ｎ4）を脱イオン水に溶解した前駆体溶液に、加熱した基板１１を浸漬させることで、段差１４のＺｎＯ粒子１５が露出している部分から、ＺｎＯナノワイヤ１７を成長させることができる。 On the step 14, the nanowire 17 may be grown from the particles or the catalyst 15 by a known method. For example, when ZnO fine particles are used as the particles 15, the particles can be produced by using the hydrothermal synthesis method described in Non-Patent Document 3. Substrate More specifically, zinc nitrate hexahydrate (Zn (NO 3) 2 · 6H 2 O), hexamethylenetetramine (C 6 H 12 N 4) in the precursor solution dissolved in deionized water, heated By immersing the ZnO particles 11, the ZnO nanowires 17 can be grown from the portions of the step 14 where the ZnO particles 15 are exposed.

触媒１５を用いる場合は、次の工程でナノワイヤ１７を作製することができる。
（ａ）ＳｉＯ2、Ｌｉ2Ｏ、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＣａＯ、ＴｉＯ2、Ｍｎ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、ＣｏＯ、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯ、Ｇａ2Ｏ3、ＳｒＯ、Ｉｎ2Ｏ3、ＳｎＯ2、Ｓｍ2Ｏ3、ＥｕＯ等の材料を用い、パルスレーザーデポジション、ＶＬＳ（Ｖａｐｏｒ−Ｌｉｑｕｉｄ−Ｓｏｌｉｄ）法等の物理蒸着法でコアナノワイヤを形成する。
（ｂ）ＳｉＯ2、ＴｉＯ2等を用い、スパッタリング、ＥＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ）蒸着、ＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等の一般的な蒸着法により、コアナノワイヤの周囲に被覆層を形成する。なお、段差１４上で触媒１５を用いてナノワイヤを成長する場合、上記（ｂ）の被覆層は必須ではなく、コアナノワイヤのみを成長させ転写させてもよい。 When the catalyst 15 is used, the nanowire 17 can be manufactured in the next step.
(A) SiO 2 , Li 2 O, MgO, Al 2 O 3 , CaO, TiO 2 , Mn 2 O 3 , Fe 2 O 3 , CoO, NiO, CuO, ZnO, Ga 2 O 3 , SrO, In 2 O A core nanowire is formed using a material such as 3 , SnO 2 , Sm 2 O 3 , and EuO by a physical vapor deposition method such as pulse laser deposition and a VLS (Vapor-Liquid-Solid) method.
(B) Using SiO 2 , TiO 2, or the like, a coating layer around the core nanowire by a general vapor deposition method such as sputtering, EB (Electron Beam) vapor deposition, PVD (Physical Vapor Deposition), ALD (Atomic Layer Deposition). To form. When the nanowire is grown on the step 14 using the catalyst 15, the coating layer (b) is not essential, and only the core nanowire may be grown and transferred.

本発明では、段差１４上で成長させるナノワイヤ１７の長さに応じて、転写後のマイクロ流路３内に埋め込まれるナノワイヤの長さが決まる。したがって、サンプル流入速度を速くしたい場合は、埋め込まれるナノワイヤの長さが長くなるように、段差１４上でのナノワイヤ１７の成長を適宜調整すればよい。なお、例えば、段差１４上の電子線リソグラフィ用レジスト１６を全て描画した場合は、ナノワイヤ作製用の粒子又は触媒１５が段差１４上に露出した状態になる。この状態でチップ１を作製するための基板２に転写すると、段差１４上の粒子又は触媒１５の少なくとも１部がマイクロ流路３内に埋め込まれるように転写される。この埋め込まれた粒子又は触媒１５からナノワイヤ１７を成長させることで、一部がマイクロ流路３内に埋め込まれたナノワイヤ１７を作製することもできる。 In the present invention, the length of the nanowire 17 embedded in the microchannel 3 after transfer is determined according to the length of the nanowire 17 grown on the step 14. Therefore, when it is desired to increase the sample inflow rate, the growth of the nanowires 17 on the step 14 may be appropriately adjusted so that the embedded nanowires have a long length. Note that, for example, when all the electron beam lithography resist 16 on the step 14 is drawn, the nanowire-producing particles or the catalyst 15 is exposed on the step 14. When transferred to the substrate 2 for producing the chip 1 in this state, at least a part of the particles on the step 14 or the catalyst 15 is transferred so as to be embedded in the microchannel 3. By growing the nanowires 17 from the embedded particles or the catalyst 15, the nanowires 17 partially embedded in the microchannel 3 can be manufactured.

本発明のチップ１を作製するための基板２としては、鋳型を転写できるものであれば特に制限はない。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）樹脂、ＡＳ（アクリロニトリルスチレン）樹脂、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）等の熱可塑性樹脂；フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、熱硬化性ポリイミド、シリコーンゴム等の熱硬化性樹脂が挙げられる。なお、チップ１をそのまま使用して目的とする生体分子を分析する場合は光透過性があり生体分子と非親和性の樹脂が望ましく、例えば、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、硬質ポリエチレン製等のプラスチック、シリコン等が挙げられる。 The substrate 2 for producing the chip 1 of the present invention is not particularly limited as long as it can transfer the template. For example, thermoplastic resin such as polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyvinyl acetate, polytetrafluoroethylene, ABS (acrylonitrile butadiene styrene) resin, AS (acrylonitrile styrene) resin, acrylic resin (PMMA) A thermosetting resin such as phenol resin, epoxy resin, melamine resin, urea resin, unsaturated polyester resin, alkyd resin, polyurethane, thermosetting polyimide, or silicone rubber. When the chip 1 is used as it is to analyze a target biomolecule, a resin that is transparent to light and has no affinity with the biomolecule is desirable. For example, cycloolefin polymer (COP), polydimethylsiloxane (PDMS) , Polymethylmethacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), plastic such as hard polyethylene, and silicon.

基板２を剥離後のマイクロ流路３に埋め込まれたナノワイヤ１７の成長は、上記と同様の手順で行えばよい。なお、触媒１５を用いてナノワイヤ１７を成長させる場合、ナノワイヤ１７は、分岐鎖を有していなくてもよいし、分岐鎖を有していてもよい。 Growth of the nanowires 17 embedded in the microchannels 3 after the substrate 2 is peeled off may be performed by the same procedure as described above. When the nanowire 17 is grown using the catalyst 15, the nanowire 17 may have no branched chain or may have a branched chain.

マイクロ流路３内で成長させるナノワイヤ１７の直径は、目的に応じて適宜調整すればよい。例えば、エクソソームを吸着させる場合は、あまり細すぎるとエクソソームを破壊する恐れがあることから、エクソソームより大きくすればよく、例えば、１００ｎｍ以上とすればよい。また、細胞等を破砕する場合は、破砕する目的である細胞、ウイルス、菌等の大きさ、細胞膜又は細胞壁の強度等に応じて直径を変えればよく、例えば、原核細胞は１μｍ〜１０μｍ、真核細胞は５μｍ〜１０μｍ、ウイルスは数１０ｎｍ〜数１００ｎｍ、血球細胞は７μｍ〜１５μｍの大きさであることから、ナノワイヤの直径は、１０ｎｍ以上、１５ｎｍ以上、２０ｎｍ以上、又は２５ｎｍ以上であってもよい。また、ナノワイヤの直径は、破砕する目的である細胞等よりは小さい必要があり、例えば、２００ｎｍ以下、１５０ｎｍ以下、１００ｎｍ以下、９０ｎｍ以下、８０ｎｍ以下、７０ｎｍ以下、６０ｎｍ以下、又は５０ｎｍ以下であってもよい。 The diameter of the nanowire 17 grown in the microchannel 3 may be appropriately adjusted according to the purpose. For example, in the case of adsorbing exosomes, if it is too thin, there is a risk of destroying exosomes, so it may be larger than exosomes, for example, 100 nm or more. When crushing cells and the like, the diameter may be changed according to the size of the cells, viruses, bacteria, etc. to be crushed, the strength of the cell membrane or cell wall, etc. For example, prokaryotic cells are 1 μm to 10 μm, The diameter of the nanowire is 10 nm or more, 15 nm or more, 20 nm or more, or 25 nm or more because the size of the nuclear cell is 5 μm to 10 μm, the virus is several 10 nm to several 100 nm, and the blood cell is 7 μm to 15 μm. Good. In addition, the diameter of the nanowire needs to be smaller than that of the cell or the like that is to be crushed, and is, for example, 200 nm or less, 150 nm or less, 100 nm or less, 90 nm or less, 80 nm or less, 70 nm or less, 60 nm or less, or 50 nm or less. Good.

ナノワイヤ１７の直径は、粒子１５を用いて形成する場合は、段差１４に塗布する粒子のサイズを変更する、または、作製したナノワイヤ１７に被覆層を形成することで適宜調整することができる。被覆層は、触媒１５を用いた場合の被覆層と同じ材料及び被覆方法で形成されてもよく、蒸着時間を適宜調整すればよい。また、触媒１５を用いて成長させる場合も、被覆層を形成する際の蒸着時間を変えることで直径を適宜調整することができる。 When forming using the particles 15, the diameter of the nanowire 17 can be appropriately adjusted by changing the size of the particle applied to the step 14 or forming a coating layer on the manufactured nanowire 17. The coating layer may be formed of the same material and coating method as the coating layer when the catalyst 15 is used, and the vapor deposition time may be appropriately adjusted. Also, when growing using the catalyst 15, the diameter can be appropriately adjusted by changing the vapor deposition time when forming the coating layer.

ナノワイヤ１７の長さは、マイクロ流路３の深さ等を考慮して、適宜調整すればよい。ナノワイヤ１７の長さは、粒子１５を用いて形成する場合は、前駆体溶液への浸漬時間を変えることで調整することができる。また、触媒１５を用いて形成する場合は、コアナノワイヤを形成した後のＶＬＳによる成長時間を変えることで適宜調整することができる。 The length of the nanowire 17 may be appropriately adjusted in consideration of the depth of the microchannel 3 and the like. The length of the nanowire 17 can be adjusted by changing the immersion time in the precursor solution when the nanowire 17 is formed using the particles 15. When the catalyst 15 is used for the formation, it can be appropriately adjusted by changing the growth time by VLS after forming the core nanowire.

チップ１に形成するマイクロ流路３の深さ及び幅は特に制限は無く、目的とする生体分子に併せて調整すればよいが、マイクロ流路３の空間体積を小さくし過ぎると圧力損失が大きくなるので、例えば、深さ及び幅を１μｍ以上としてもよい。また、チップ１に形成するマイクロ流路３の本数も特に制限は無く、チップ１上に複数のマイクロ流路３を設けてもよい。マイクロ流路３の幅、深さは、段差１４の幅及び高さで調整することができ、マイクロ流路３の本数は、段差１４の本数で調整することができる。 The depth and width of the microchannel 3 formed in the chip 1 are not particularly limited and may be adjusted according to the target biomolecule. However, if the space volume of the microchannel 3 is too small, the pressure loss becomes large. Therefore, for example, the depth and width may be 1 μm or more. The number of microchannels 3 formed in the chip 1 is not particularly limited, and a plurality of microchannels 3 may be provided on the chip 1. The width and depth of the micro channel 3 can be adjusted by the width and height of the step 14, and the number of the micro channel 3 can be adjusted by the number of the step 14.

サンプル投入部４、残渣又はサンプル回収部５、残渣取出部をマイクロ流路３と一緒に設計しない場合は、鋳型を基板２に転写後に、生検トレパン、超音波ドリル等を用いて形成すればよい。 If the sample input unit 4, the residue or sample recovery unit 5, and the residue extraction unit are not designed together with the microchannel 3, they may be formed by using a biopsy trepan, an ultrasonic drill, etc. after transferring the template to the substrate 2. Good.

以下に実施例を掲げ、本発明を具体的に説明するが、この実施例は単に本発明の説明のため、その具体的な態様の参考のために提供されているものである。これらの例示は本発明の特定の具体的な態様を説明するためのものであるが、本願で開示する発明の範囲を限定したり、あるいは制限することを表すものではない。 The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the examples are provided merely for the purpose of explaining the present invention and for reference to specific embodiments thereof. These exemplifications are intended to illustrate certain specific embodiments of the invention, but are not meant to limit or limit the scope of the invention disclosed herein.

＜実施例１＞
〔チップの作製〕
本発明のチップは以下の手順により作製した。
（１）ＲＦ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）スパッタ装置（ＳＶＣ−７００ＬＲＦ、Ｓａｎｙｕ Ｄｅｎｓｈｉ）を用いて、シリコン（１１１）基板１１上（株式会社エレクトロニクスエンドマテリアルズコーポレーション）に８００ｎｍの厚さのＣｒ層１２を堆積させた。 <Example 1>
[Chip fabrication]
The chip of the present invention was manufactured by the following procedure.
(1) A Cr layer 12 having a thickness of 800 nm is deposited on a silicon (111) substrate 11 (Electronics End Materials Corporation) by using an RF (radio frequency) sputtering device (SVC-700LRF, Sanyu Denshi). It was

（２）ポジ型フォトレジスト１３（ＴＳＭＲ Ｖ５０、Ｔｏｋｙｏ Ｏｈｋａ Ｋｏｇｙｏ Ｃｏ．）をスピンコータにより塗布した。その後、フォトリソグラフィにより幅約１ｍｍ、両端部に直径約２ｍｍの円を有する長さ約１１ｍｍのマイクロ流路３に相当するパターンを作製した。パターン作製後は、ＳＭＲ−Ｖ５０ ＥＬ（Ｔｏｋｙｏ Ｏｈｋａ Ｋｏｇｙｏ Ｃｏ．）でレジストを現像した。 (2) Positive photoresist 13 (TSMR V50, Tokyo Ohka Kogyo Co.) was applied by a spin coater. Then, a pattern corresponding to the microchannel 3 having a width of about 1 mm and a length of about 11 mm having circles having a diameter of about 2 mm at both ends was prepared by photolithography. After forming the pattern, the resist was developed with SMR-V50 EL (Tokyo Ohka Kogyo Co.).

（３）Ｃｒエッチャント液（Ｈ２Ｏ：Ｃｅ（ＮＨ4）2（ＮＯ3）6：ＨＣｌＯ4＝８５：１０：５（質量％比））にて、マイクロ流路３に相当するパターン以外のシリコン上のＣｒ層をエッチングした。 (3) With a Cr etchant liquid (H 2 O:Ce(NH 4 ) 2 (NO 3 ) 6 :HClO 4 =85:10:5 (mass% ratio)), except for the pattern corresponding to the micro flow path 3. The Cr layer on silicon was etched.

（４）反応性イオンエッチング装置（ＲＩＥ−１０ＮＲ、Ｓａｍｃｏ Ｃｏ．）を用いてＣＦ4ガスにより、マイクロ流路３に相当するパターン以外の基板１１を深さ約１μｍエッチングした。 (4) Using a reactive ion etching device (RIE-10NR, Samco Co.), the substrate 11 other than the pattern corresponding to the micro channel 3 was etched to a depth of about 1 μm with CF 4 gas.

（５）上記（３）と同様のＣｒエッチャント液を用いて、マイクロ流路３に相当するパターン上のＣｒ層１２及びポジ型フォトレジスト１３を除去することで、深さ約１μｍの段差１４（転写後のマイクロ流路３に相当）を作製した。 (5) By using the same Cr etchant solution as in (3) above, the Cr layer 12 and the positive photoresist 13 on the pattern corresponding to the microchannel 3 are removed, and thereby the step 14 (about 1 μm deep) is formed. (Corresponding to the microchannel 3 after transfer) was prepared.

（６）ＺｎＯペレット（純度４Ｎ、株式会社高純度化学研究所製）を用いて、シリコン基板１１上に、パルスレーザーデポジション装置（ＰＬＤ−ＹＡ−８６７０、湘南工業株式会社製）を用いて約１００ｎｍの厚さとなるように塗布した。 (6) Using a pulse laser deposition device (PLD-YA-8670, manufactured by Shonan Industry Co., Ltd.) on a silicon substrate 11 using ZnO pellets (purity: 4N, manufactured by Kojundo Chemical Laboratory Co., Ltd.). It was applied so as to have a thickness of 100 nm.

（７）ポジ型電子線レジスト１６（ＺＥＰ５２０Ａ、Ｚｅｏｎ Ｃｏｒｐ．）をスピンコータにより約５００ｎｍとなるように塗布した。次に、電子線リソグラフィ（ＳＰＧ−７２４、Ｓａｎｙｕ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｏ．）により、ナノワイヤ１７を成長させるスポットのパターン（直径約５００ｎｍの円、任意のスポットと隣接するスポットの端部との間隔は約１μｍの格子状）を描画した。描画後、ＺＥＰ ５２０ Ａ７を用いてポジ型電子線レジスト１６を現像してスポット部分のポジ型電子線レジスト１６を除去することで、段差１４上にＺｎＯ粒子層まで到達するスポットパターンを作製した。 (7) A positive electron beam resist 16 (ZEP520A, Zeon Corp.) was applied by a spin coater to a thickness of about 500 nm. Next, by electron beam lithography (SPG-724, Sanyu Electron Co.), a pattern of spots for growing the nanowires 17 (circle having a diameter of about 500 nm, a distance between an arbitrary spot and an end of an adjacent spot is about 1 μm). Lattice) was drawn. After the drawing, the positive type electron beam resist 16 was developed using ZEP 520 A7 to remove the positive type electron beam resist 16 in the spot portion, thereby forming a spot pattern reaching the ZnO particle layer on the step 14.

（８）硝酸亜鉛六水和物（Ｚｎ（ＮＯ3）2・６Ｈ2Ｏ、９８％、シグマ・アドリッチ社製）を０．０４４６１ｇ、ヘキサメチレンテトラミン（（Ｃ6Ｈ12Ｎ4）、９９＋％、シグマ・アドリッチ社製）を０．０２１０３ｇ、脱イオン水５０ｍＬに加えて、硝酸亜鉛六水和物とヘキサメチレンテトラミンが３ｍＭの前駆体溶液を作成した。次に、基板１１を前駆体溶液に入れ、９５°Ｃのオーブンに１０時間浸漬させることで、ＺｎＯ粒子層からナノワイヤ１７を成長させることで鋳型を作製した。図４（１）は、基板１１の段差１４上で成長したナノワイヤのＦＥＳＥＭ写真で、図４（２）は、図４（１）の写真を更に拡大した写真である。図４（１）及び（２）の写真から明らかなように、段差１４上のスポットからナノワイヤが上方に向かって成長していることが確認された。なお、図４（２）に示すナノワイヤの長さは、段差１４上のポジ型電子線レジスト１６の層から約２μｍであった。 (8) zinc nitrate hexahydrate (Zn (NO 3) 2 · 6H 2 O, 98%, Sigma Adoritchi Co.) 0.04461G, hexamethylenetetramine ((C 6 H 12 N 4 ), 99 + %, manufactured by Sigma Adrich Co., Ltd.) was added to 50 mL of deionized water to prepare a precursor solution of zinc nitrate hexahydrate and hexamethylenetetramine of 3 mM. Next, the substrate 11 was placed in the precursor solution and immersed in an oven at 95° C. for 10 hours to grow nanowires 17 from the ZnO particle layer, thereby preparing a template. 4(1) is an FESEM photograph of the nanowire grown on the step 14 of the substrate 11, and FIG. 4(2) is a further enlarged photograph of the photograph of FIG. 4(1). As is clear from the photographs of FIGS. 4A and 4B, it was confirmed that the nanowires grew upward from the spot on the step 14. The length of the nanowire shown in FIG. 4B was about 2 μm from the layer of the positive electron beam resist 16 on the step 14.

（９）チップ１の基板２となるポリジメチルシロキサン２（ＰＤＭＳ、Ｓｉｌｐｏｔ １８４， Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｔｏｒａｙ）は、プレポリマー（Ｓｉｌｐｏｔ １８４， Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｔｏｒａｙ）と硬化剤（Ｃａｔａｌｙｓｔ Ｓｏｌｐｏｔ １８４， Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｔｏｒａｙ）を重量比１０：１で混合し、５分間静置後、真空中にて３０分間脱泡した。その後、作製したＰＤＭＳを上記（８）で作製した鋳型に流し込み、真空中にて１時間脱泡、７５℃で２時間加熱した。 (9) The polydimethylsiloxane 2 (PDMS, Silpot 184, Dow Corning Toray) that becomes the substrate 2 of the chip 1 includes a prepolymer (Silpot 184, Dow Corning Toray) and a curing agent (Catalyst Solpot 184, Dow Corning Toray). The mixture was mixed at a ratio of 10:1, allowed to stand for 5 minutes, and then defoamed in vacuum for 30 minutes. Then, the produced PDMS was poured into the template produced in (8) above, defoamed in vacuum for 1 hour, and heated at 75° C. for 2 hours.

（１０）鋳型から上記（９）で流し込んだポリジメチルシロキサン２を手で剥離した。図５（１）は、ポリジメチルシロキサン２を剥離した後の基板１１の段差１４のＦＥＳＥＭ写真で、図５（２）は、図５（１）の写真を更に拡大した写真である。図５（１）及び（２）の写真から明らかなように、ポリジメチルシロキサン２を剥離した後のナノワイヤ１７は根元部分から切断されていた。一方、図６（１）は、鋳型が転写されたポリジメチルシロキサン２のマイクロ流路３部分のＦＥＳＥＭ写真で、図６（２）は、図６（１）の写真を更に拡大した写真である。図６（１）及び（２）の写真から明らかなように、ナノワイヤ１７の一部がマイクロ流路３内に包み込まれるように埋設されていた。 (10) The polydimethylsiloxane 2 cast in (9) above was peeled from the mold by hand. FIG. 5(1) is an FESEM photograph of the step 14 of the substrate 11 after the polydimethylsiloxane 2 has been peeled off, and FIG. 5(2) is an enlarged photograph of the photograph of FIG. 5(1). As is clear from the photographs of FIGS. 5A and 5B, the nanowire 17 after the polydimethylsiloxane 2 was peeled off was cut from the root portion. On the other hand, FIG. 6(1) is an FESEM photograph of the microchannel 3 portion of the polydimethylsiloxane 2 to which the template has been transferred, and FIG. 6(2) is an enlarged photograph of the photograph of FIG. 6(1). .. As is clear from the photographs of FIGS. 6(1) and 6(2), a part of the nanowire 17 was buried so as to be wrapped in the microchannel 3.

（１１）上記工程（８）と同様の手順で、ポリジメチルシロキサン２に埋め込まれているナノワイヤ１７の断面から、更にナノワイヤ１７を成長させた。図７（１）は、３．５時間後のマイクロ流路３のＦＥＳＥＭ写真で、図７（２）及び（３）は、図７（１）の写真を更に拡大した写真である。図８（１）は、１０時間後のマイクロ流路３のＦＥＳＥＭ写真で、図８（２）は、図８（１）の写真を更に拡大した写真である。図６〜図８に示す写真から明らかなように、ポリジメチルシロキサン２のマイクロ流路３内に転写したナノワイヤ１７が更に成長したことが確認できた。なお、図８（２）に示す、個々のナノワイヤ１７の直径は約１００ｎｍであった。 (11) The nanowires 17 were further grown from the cross section of the nanowires 17 embedded in the polydimethylsiloxane 2 by the same procedure as in the above step (8). FIG. 7(1) is an FESEM photograph of the micro flow channel 3 after 3.5 hours, and FIGS. 7(2) and 7(3) are photographs obtained by further enlarging the photograph of FIG. 7(1). FIG. 8(1) is an FESEM photograph of the microchannel 3 after 10 hours, and FIG. 8(2) is a further enlarged photograph of the photograph of FIG. 8(1). As is clear from the photographs shown in FIGS. 6 to 8, it was confirmed that the nanowires 17 transferred into the microchannel 3 of the polydimethylsiloxane 2 further grew. The diameter of each nanowire 17 shown in FIG. 8B was about 100 nm.

本発明の生体分子抽出用チップは、ナノワイヤの一部がマイクロ流路内に埋め込まれていることから、サンプルの流入速度を速くしても、ナノワイヤがマイクロ流路から剥離し難くなる。したがって、サンプルから生体分子を抽出する速度を向上することができるので、医療機関、大学、企業、研究機関等において、生体分子迅速な抽出に有用である。 In the biomolecule extraction chip of the present invention, since a part of the nanowire is embedded in the microchannel, the nanowire is less likely to be separated from the microchannel even if the inflow rate of the sample is increased. Therefore, it is possible to improve the speed of extracting biomolecules from a sample, which is useful for rapid extraction of biomolecules in medical institutions, universities, companies, research institutions and the like.

Claims (5)

基板、該基板上に形成されたマイクロ流路、該マイクロ流路内に形成されたナノワイヤを含み、前記ナノワイヤの一部が、前記マイクロ流路内に埋め込まれている生体分子抽出用チップ。 A biomolecule extraction chip comprising a substrate, a microchannel formed on the substrate, and a nanowire formed in the microchannel, wherein a part of the nanowire is embedded in the microchannel. 前記ナノワイヤの表面が、プラスに帯電している請求項１に記載の生体分子抽出用チップ。 The biomolecule extraction chip according to claim 1, wherein the surface of the nanowire is positively charged. 前記ナノワイヤの表面が、核酸の等電点より低い等電点の材料で形成されている請求項１に記載の生体分子抽出用チップ。 The biomolecule extraction chip according to claim 1, wherein the surface of the nanowire is formed of a material having an isoelectric point lower than the isoelectric point of nucleic acid. 前記マイクロ流路の一端にサンプル投入部、他端に残渣又はサンプル回収部が形成され、前記サンプル投入部及び前記残渣又はサンプル回収部の間に前記ナノワイヤが形成されている請求項１〜３の何れか一項に記載の生体分子抽出用チップ。 The sample introduction part is formed at one end of the micro flow channel, a residue or sample collection part is formed at the other end, and the nanowire is formed between the sample introduction part and the residue or sample collection part. The chip for biomolecule extraction according to any one of claims. 転写することでマイクロ流路を形成するための段差を基板上に形成する工程、
前記段差上にナノワイヤを成長させ、鋳型を作製する工程、
前記鋳型を生体分子抽出用チップの基板に転写する工程、
生体分子抽出用チップのマイクロ流路内に埋め込まれたナノワイヤを成長させる工程、
を含む、ナノワイヤの一部が、前記マイクロ流路内に埋め込まれている生体分子抽出用チップの製造方法。
A step of forming a step on the substrate for forming a micro flow path by transferring,
Growing nanowires on the step and making a mold,
Transferring the template to the substrate of the biomolecule extraction chip,
Growing a nanowire embedded in the microchannel of the biomolecule extraction chip,
A method for producing a biomolecule extraction chip, in which a part of the nanowire is embedded in the microchannel.
JP2019182303A 2014-03-12 2019-10-02 Chip for biological molecule extraction and production method for chip for biological molecule extraction Pending JP2020103274A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014049054 2014-03-12
JP2014049054 2014-03-12

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016507812A Division JP6606786B2 (en) 2014-03-12 2015-03-12 Biomolecule extraction chip and method for producing biomolecule extraction chip

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020103274A true JP2020103274A (en) 2020-07-09

Family

ID=54071866

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016507812A Active JP6606786B2 (en) 2014-03-12 2015-03-12 Biomolecule extraction chip and method for producing biomolecule extraction chip
JP2019182303A Pending JP2020103274A (en) 2014-03-12 2019-10-02 Chip for biological molecule extraction and production method for chip for biological molecule extraction

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016507812A Active JP6606786B2 (en) 2014-03-12 2015-03-12 Biomolecule extraction chip and method for producing biomolecule extraction chip

Country Status (2)

Country Link
JP (2) JP6606786B2 (en)
WO (1) WO2015137427A1 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017154990A1 (en) * 2016-03-09 2017-09-14 国立大学法人名古屋大学 Sample capture device, analysis apparatus including sample capture device, and method for producing sample capture device
JP6758620B2 (en) * 2016-03-09 2020-09-23 国立大学法人東海国立大学機構 Nanowire device, analyzer containing the nanowire device, sample heat treatment method and sample separation method
JP2020150930A (en) 2018-07-06 2020-09-24 国立大学法人東海国立大学機構 Fluidic device and method for separating biomolecules
JPWO2020054773A1 (en) * 2018-09-11 2021-08-30 国立大学法人東海国立大学機構 Biomolecule separation device and its operation method
CN113039262B (en) 2018-10-30 2024-02-06 科莱鹤株式会社 Device for capturing extracellular vesicles, method for preserving extracellular vesicles, and method for transferring extracellular vesicles
US20220143613A1 (en) * 2019-01-30 2022-05-12 Craif Inc. Biomolecule recovering device and method, and biomolecule analyzing device and method
WO2020191206A1 (en) * 2019-03-20 2020-09-24 The Regents Of The University Of California Bio mime tic nanovilli chips for enhanced capture of tumor-derived extracellular vesicles
JP7394441B2 (en) 2019-09-27 2023-12-08 Ｃｒａｉｆ株式会社 How to test for brain tumors

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE483969T1 (en) * 2007-04-17 2010-10-15 Nxp Bv LIQUID SEPARATION STRUCTURE AND METHOD FOR PRODUCING A LIQUID SEPARATION STRUCTURE
CN103282121B (en) * 2010-11-30 2015-11-25 康特姆斯集团有限公司 For the microfluidic device that nucleic acid extraction is separated with classification
WO2014065192A1 (en) * 2012-10-26 2014-05-01 国立大学法人名古屋大学 Nucleic acid extraction device and manufacturing method of said device, nucleic acid extraction method and nucleic acid sequence analysis method

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015137427A1 (en) 2015-09-17
JPWO2015137427A1 (en) 2017-04-06
JP6606786B2 (en) 2019-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2020103274A (en) Chip for biological molecule extraction and production method for chip for biological molecule extraction
KR102077037B1 (en) Method and device for extracting nucleic acids using nano-filters
Chen et al. Multiscale immunomagnetic enrichment of circulating tumor cells: from tubes to microchips
WO2011027832A1 (en) Nucleated red blood cell concentrating/collecting chip and nucleated red blood cell concentrating/collecting method
GB2429774A (en) Devices and methods for enrichment and alteration of cells and other particles
Lee et al. Specific rare cell capture using micro-patterned silicon nanowire platform
US11571695B2 (en) Fluidic device and method for separating biomolecules
US20150076049A1 (en) Microfilter and apparatus for separating a biological entity from a sample volume
JP2022536796A (en) Filtration-based system and method for separating clustered particles
US20220033803A1 (en) Method of extracting mirna and method of analyzing mirna
WO2014065192A1 (en) Nucleic acid extraction device and manufacturing method of said device, nucleic acid extraction method and nucleic acid sequence analysis method
Puttaswamy et al. Versatile microfluidic platform embedded with sidewall three-dimensional electrodes for cell manipulation
Farasat et al. A dielectrophoresis-based microfluidic chip for trapping circulating tumor cells using a porous membrane
WO2014136913A1 (en) Device for separating and extracting biomolecules, method for manufacturing same, and method for separating and extracting biomolecules
Durney et al. Fabrication of tapered microtube arrays and their application as a microalgal injection platform
CN113039262B (en) Device for capturing extracellular vesicles, method for preserving extracellular vesicles, and method for transferring extracellular vesicles
CN109706053B (en) Raman activated liquid drop sorting system and method
JP2022528808A (en) Motility cell sorting device
Razaulla et al. Deterministic lateral displacement using hexagonally arranged, bottom-up-inspired micropost arrays
JP2009136789A (en) Method for recovering minute particle and apparatus therefor
CN114471752A (en) Chip and preparation method thereof
KR20180073353A (en) Method and device for extracting nucleic acids using nano-filters
KR101659225B1 (en) Virus arrangement method with extrusion and electric device thereby
Zhao et al. Capillary number effect on the depletion of leucocytes of blood in microfiltration chips for the isolation of circulating tumor cells
US20230191412A1 (en) Two-Stage Magnetic Device for Sorting Biological Objects

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191031

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191031

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A132

Effective date: 20200915

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20210316