JP4505287B2 - マイクロチップ並びにその製造方法及びそれを用いた検査方法 - Google Patents
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松永是(監修)、ゲノム工学研究会「DNAチップ応用技術」、株式会社シーエムシー、2000年7月31日、p.45〜p.49
基板と共有結合を形成可能な末端結合官能基として、下記一般式(1)で表される特性基を有し、
基板と結合しない側の末端基が、メチル基、ハロゲン置換メチル基、ビニル基、炭素数が2〜4の環状エーテル基、フェニル基、ハロゲン置換フェニル基、シアノ基もしくはこれらの置換体からなる群より選択される少なくとも1つの特性基であり、
前記両特性基との間に、下記一般式(2)
−CbE2b− (2)
[式(2)中、EはH及びFからなる群より選択される少なくとも1種の原子を示し、bは2〜22の整数を示す]
からなる特性基を有する有機化合物を挙げることができる。
前記一般式(1)で表されるMが、Siであり、
上記一般式(2)で表される2価の特性基の炭素骨格を構成する炭素間に、下記一般式(3)で表される特性基、−O−、−COO−、及び、−C6H4−もしくはこれらの置換体からなる群より選択される少なくとも1種の2価の特性基が更に結合された構造を有する有機分子が好ましい。ここで、下記一般式式(3)中、g及びhはそれぞれ独立に1〜3の整数を示す。
基板と共有結合する末端官能基として、下記一般式(4)で表される特性基を有しており、共有結合しない末端の特性基として、メチル基、ハロゲン置換メチル基、ビニル基、炭素数が2〜4の環状エーテル基、フェニル基、ハロゲン置換フェニル基、シアノ基もしくはこれらの置換体からなる群より選択される1価の基を2つ有しており、かつ、両特性基の間に、下記一般式(5)で表される3価の特性基が結合した構造を有する有機分子が好ましい。
上記の各構造を有する有機分子において、(1)で表現される共有結合する末端官能基としては、例えば、ハロゲン化シリル基、アルコキシシリル基、イソシアネートシリル基、アルコキシアルミニウム基、ハロゲン化チタン基、ハロゲン化スズ基等の各種基があげられる。特にa=3のものが好ましく、トリハロゲン化シリル基、トリアルコキシシリル基、トリイソシアネートシリル基が好ましい例としてあげられる。
CF3(CF2)7(CH2)2SiCl3 ・・・(201)
CF3(CF2)7(CH2)2Al(OCH3)3・・・(202)
CF3(CF2)7(CH2)2TiCl(CH3)2・・・(203)
また、一般式(21)で表される有機分子の中では、上記と同様の観点から、下記(211)〜(214)で表される有機分子が好ましい。
CH3(CH2)7(CH2)2SiCl3 ・・・(211)
CH3(CH2)7AlCl(OC2H5)2 ・・・(212)
CH3(CH2)7TiCl(C3H7)2 ・・・(213)
CH3(CH2)4SnCl(C3H7)2 ・・・(214)
更に、一般式(30)〜(39)で表される有機分子の中では、単分子膜の均一性を十分に確保する観点及び単分子膜を形成する際に有機分子の分子密度を十分に確保する観点から、一般式(30)及び一般式(31)で表される有機分子が好ましい。
CF3(CF2)3(CH2)2O(CH2)15SiCl3 ・・・(301)
CF3COO(CH2)15SiCl3 ・・・(302)
CF3(CF2)3(CH2)2Si(CH3)2(CH2)9SiCl3
・・・(303)
CF3(CF2)7Si(CH3)2(CH2)9SiCl3 ・・・(304)
CF3(CH2)2Si(CH3)2(CH2)15SiCl3・・・(305)
CF3CH2O(CH2)15SiCl3 ・・・(306)
また、一般式(31)で表される有機分子の中では、上記と同様の観点から、下記(307)〜(312)で表される有機分子が好ましい。
CH3(CH2)3(CH2)2O(CH2)15SiCl3 ・・・(307)
CH3COO(CH2)15SiCl3 ・・・(308)
CH3(CH2)3(CH2)2Si(CH3)2(CH2)9SiCl3
・・・(309)
CH3(CH2)7Si(CH3)2(CH2)9SiCl3 ・・・(310)
CH3(CH2)2Si(CH3)2(CH2)15SiCl3 ・・・(311)
CH3CH2O(CH2)15SiCl3 ・・・(312)
なお、上記の(201)〜(203)、(211)〜(214)、(301)〜(312)で表される有機分子の中では、(201)で表される有機分子が最も好ましい。
一般式F(CF2)α(CH2)βX1 ……(20a)
(ただし式中、α=1〜8、β=0〜2の各整数、X1はI、Br又はClのハロゲン原子)で表わされる末端パーフルオロアルキルハロゲン化合物と、
一般式X2(CH2)γCH=CH2……(20b)
(ただし式中、γ=8〜17の整数、X2はI、Br又はClのハロゲン原子)で表わされる末端アルケニルハロゲン化物より合成されたグリニヤール試薬
X2Mg(CH2)γCH=CH2……(20c)
とを反応させ、
一般式F(CF2)α(CH2)β+γCH=CH2……(20d)
で表わされる末端パーフルオロアルケン化合物を合成する工程、および一般式(20d)に示された末端パーフルオロアルケン化合物と、
一般式HSi(CH3)δX3 3-δ ……(20e)
(ただし式中、δ=0〜2の整数、X3はI、Br又はClのハロゲン原子、若しくはアルコキシ基)で表わされるハイドロジェンシランとをハイドロシリレーション反応させる工程により得られる。
一般式CF3(CH2)εCH=CH2 ……(21a)
(式中、ε=7〜16の整数)で表わされるω−トリフルオロアルケン化合物と、前記の一般式HSi(CH3)δX3 3-δ……(21e)
で表わされるハイドロジェンシランとをハイドロシリレーション反応させる工程で得られる。
L-CbE2b−Si(CgH2g+1)(ChH2h+1)−Z3・・・(30a)
[Lは末端基で、メチル基、ハロゲン置換メチル基、ビニル基、炭素数が2〜4の環状エーテル基、フェニル基、ハロゲン置換フェニル基、シアノ基もしくはこれらの置換体からなる群より選択される少なくとも1つの特性基であり、CbE2bは一般式(2)と同じである。CgH2g+1、ChH2h+1は一般式(3)と同じである。Z3はClもしくはOCH3である。]
と、一般式(30b)
CH2=CH(CH2)θX4・・・(30b)
[θは1〜16の整数であり、X4はハロゲンである。]
のグリニャール試薬を反応させ、一般式(30c)
L-CbE2b−Si(CgH2g+1)(ChH2h+1)−(CH2)θCH=CH2・・・(30c)
を合成する。
HSi(Z1)a(Z2)3−a・・・(30d)
[Z1、Z2及びaは、一般式(1)と同じである。]
で表わされるハイドロジェンシランとをハイドロシリレーション反応させる工程で得られる。
[T1は、CHO基,COOH基,OH基,NH2基,COOR基,PO(OH)2基,PO(OH)基,SO3H基,SO2H基またはSH基を表す。λは基板表面の液滴を収容する領域の周囲に形成された疎水性の単分子膜を形成する有機基の分子長よりも上記末端の官能基の長さを加えても短くなるもしくは同じになるために必要な数である。Z4は、炭素数が1〜5のアルコキシ基を示し、Z5は、H、及び、炭素数が1〜5のアルキル基からなる群より選択される少なくとも1種の原子又は原子団を示し、φは1〜3の整数を示す。]
上記有機分子の共有結合しない側の末端基には、水酸基やアミノ基などのように活性水素を有する基で置換されているものが挙げられる。このような有機分子は、基板と接触させることにより、共有結合を形成し、基板に強固に固定される。また、共有結合と反対側の末端基が親水性基であるため、水溶性溶液を滴下した際に、親水性の単分子膜からなる層が形成された領域のみに固定される。
H2N(CH2)3Si(OCH3)3・・・(501)
OHC(CH2)3Si(OCH2CH3)3・・・(502)
HOOC(CH2)5Si(OCH3)3・・・(503)
HO(CH2)5Si(OCH3)3・・・(504)
H3COOC(CH2)5Si(OCH2CH3)3・・・(505)
(OH)2OP(CH2)3Si(OCH3)3・・・(506)
HO2S(CH2)3Si(OCH3)3・・・(507)
HS(CH2)3Si(OCH3)3・・・(508)
また、親水性を付与する単分子膜の第2の態様としては、前述の単分子膜形成工程では疎水性であるが、その末端基を親水性基に変える方法が挙げられる。例えば、末端に二重結合を有する有機分子であれば、水分が存在する雰囲気中で、電子線やX線などのエネルギー線を照射することによって、水酸基(−OH)を導入できる。また、例えば、過マンガン酸カリウム水溶液に浸漬すれば、カルボニル基(−COOH)を導入できる。また、例えばシアノ基(−CN基)を有していれば、リチウムアルミニウムハイドライド溶液によって還元すれば、アミノ基に変換することが可能である。また、エポキシ基の開環反応を利用することもできる。
[T2は、ビニル基,メチル基、ハロゲン化メチル基、エポキシ基またはシアノ基を表す。νは基板表面の液滴を収容する領域の周囲に形成された疎水性の単分子膜を形成する有機基の分子長よりも上記末端の官能基の長さを加えても短くなるもしくは同じになるために必要な数である。Z6はF、Cl、Br、I、−OH、−SCN、−NCO、及び、炭素数が1〜5のアルコキシ基からなる群より選択される少なくとも1種の原子又は原子団を示し、Z7は、H、及び、炭素数が1〜5のアルキル基からなる群より選択される少なくとも1種の原子又は原子団を示し、ρは1〜3の整数を示す。]
上記のような末端基を有する有機分子を、基板と接触させることにより、共有結合を形成して、単分子膜を形成する。そして、例えば、末端基が二重結合である場合には、過マンガン酸カリウム水溶液と接触させることにより、末端の二重結合を親水性のカルボキシル基に変換することができる。
CH2=CH(CH2)6Si(OCH3)3・・・(601)
CH3C6H4Si(OCH3)3・・・(602)
ClCH2C6H4Si(OCH3)3・・・(603)
上記の有機分子の共有結合可能な末端結合官能基と、親水性の末端基の中間に介在する特性基の総炭素数としては、当該有機分子が単分子膜として形成される部分の周囲の非親和性の単分子膜の分子長よりも短くなるような数とする必要がある。
縦横30mmの化学実験用途の株式会社大興製作所製の硬質ガラス基板を準備した。純水による洗浄と空気乾燥を行い、次に、エタノールによる有機洗浄と空気乾燥をし、さらに紫外線オゾンによる洗浄を行なって、デシケータにガラス基板を保管した。
実施例1と同様にして洗浄、乾燥したガラス基板と、有機シラン化合物を含有する溶液を用意した。
基板として、予め基板に所定パターンの凹部(直径400μm、各凹部間の距離が730μmで、凹部の密度が78個/cm2)が形成されているガラス基板を用いた。
実施例1で作製したマイクロチップを用いて、凹部内部の親水化処理を行った。
実施例4と同様に、実施例1で作製したマイクロチップを用いて、凹部底面の親水化処理を行った。
実施例1のマイクロチップの作製において、有機シラン化合物としてCH3(CH2)5SiCl3を用いた以外は、実施例1と同様にしてマイクロチップを作製した。
実施例2のマイクロチップの作製において、有機シラン化合物としてCH3(CH2)20SiCl3を用いた以外は、実施例2と同様にしてマイクロチップを作製した。
実施例1のガラス基板の代わりにポリプロピレン製の基板を用意した。
実施例4と同様に、実施例1で作製したマイクロチップを用いて、凹部内の親水化処理を行った。
ナカライテスク株式会社製のぬれ指数標準液No.31、No.36、No.41、No.46、No.54及びイオン交換水を用い、室温で各標準液0.4mlを試料に滴下し、協和界面化学株式会社製の自動接触角計により静的接触角を測定し、X軸として接触角の余弦値を、Y軸として標準液のエネルギーをプロットし、余弦値を0に外挿した時の値を臨界表面エネルギーとした。測定は、同一のマイクロチップの8箇所の接触角を測定し、最大値と最小値を除いた値の平均値を用いた。なお、凹部内に形成した親水性膜の臨界表面エネルギーは、凹部が非常に微細であるため、別途形成した親水性の単分子膜のみからなる試料から求めたものである。
2 単分子膜からなる層
3 液体を収容しうる領域
4 液滴
40 液滴供給部
101 マイクロチップ
Claims (30)
- 基板と、
前記基板上に試料、試薬および溶媒のうち少なくとも一つを含む液体を収容し得る複数の領域を有し、
前記基板の表面における前記液体を収容し得る領域の周囲は、単分子膜からなる層で被覆されており、
前記単分子膜は、前記液体を収容し得る領域よりも前記液体に非親和性を示し、
前記単分子膜は前記基板と共有結合により固定されており、
前記単分子膜は、
基板と結合していない側の末端基が、メチル基、ハロゲン置換メチル基、ビニル基、炭素数が2〜4の環状エーテル基、フェニル基、ハロゲン置換フェニル基、シアノ基もしくはこれらの置換体からなる群より選択される少なくとも1つの特性基であり、
前記共有結合と、前記末端基との間に、一般式(S1)
−C b E 2b − (S1)
(式中、EはH及びFからなる群より選択される少なくとも1種の原子を示し、bは2〜22の整数を示す)で表される2価の特性基を有する、
有機基からなることを特徴とするマイクロチップ。 - 前記基板表面の前記液体を収容し得る領域を除く全ての領域が、前記単分子膜からなる層で被覆されている請求項1に記載のマイクロチップ。
- 前記基板表面の単位面積当たりに形成される前記液体を収容し得る領域の数が1万個/cm2以上である請求項1または2に記載のマイクロチップ。
- 前記単分子膜からなる層が2層以上である請求項1〜3のいずれか1項に記載のマイクロチップ。
- 前記液体はプローブを含有する溶液であり、前記基板表面における前記プローブを含有する溶液を固定する領域の周囲または前記プローブを含有する溶液を固定する領域以外の全ての領域が前記単分子膜で被覆されている請求項1〜4のいずれか1項に記載のマイクロチップ。
- 前記基板上に、前記液体を収容し得る複数の領域及び前記液体を収容し得る複数の領域の少なくとも一部を連結する流路となる溝が形成されており、前記基板表面の前記液体を収容し得る領域及び前記溝の周囲が前記単分子膜からなる層で被覆されている請求項1に記載のマイクロチップ。
- 前記液体を収容し得る領域および前記溝以外の全ての領域が、前記単分子膜からなる層で被覆されている請求項6に記載のマイクロチップ。
- 前記単分子膜と前記基板との間で形成される共有結合が、M−O結合、M−N結合及びM−S結合(Mは、Si、Ti、AlまたはSn)からなる群より選ばれる少なくとも一つの結合である請求項1〜7のいずれか1項に記載のマイクロチップ。
- 前記単分子膜は、
前記単分子膜と前記基板との間の共有結合が、Si−O結合、Si−N結合及びSi−S結合からなる群より選ばれる少なくとも一つの共有結合であり、
前記一般式(S1)で表される2価の特性基の炭素骨格を構成する炭素間に、下記一般式(S2)で表される特性基、−O−、−COO−、−C6H4−もしくはこれらの置換体からなる群より選択される少なくとも1種の2価の特性基が更に結合された構造を有する有機基からなる請求項8に記載のマイクロチップ。
[式(S2)中、g及びhはそれぞれ独立であり、1〜3の整数を示す。] - 基板と、
前記基板上に試料、試薬および溶媒のうち少なくとも一つを含む液体を収容し得る複数の領域を有し、
前記基板の表面における前記液体を収容し得る領域の周囲は、単分子膜からなる層で被覆されており、
前記単分子膜は、前記液体を収容し得る領域よりも前記液体に非親和性を示し、
前記単分子膜は、
前記単分子膜と前記基板との間で、M−O結合、M−N結合及びM−S結合(Mは、Si、Ti、AlまたはSn)からなる群より選ばれる少なくとも一つの共有結合を形成して固定されており、
前記基板と結合していない側の末端基が、メチル基、ハロゲン置換メチル基、ビニル基、炭素数が2〜4の環状エーテル基、フェニル基、ハロゲン置換フェニル基、シアノ基もしくはこれらの置換体からなる群より選択される少なくとも1つの特性基であり、
前記共有結合と、前記基板と結合していない側の末端基との間に、下記一般式(S3)で表される3価の特性基を有する、
有機基からなることを特徴とするマイクロチップ。
[式(S3)中、CjL2jは前記Mで表される原子に結合する特性基であり、CmG2m及びCnJ2nは前記基板と結合していない側の末端基に結合する特性基であり、G、J及びLはそれぞれ同一であっても異なっていてもよく、H及びFからなる群より選択される少なくとも1種の原子を示し、jは1〜18の整数を示し、m及びnはそれぞれ独立に0〜7の整数を示す。] - 前記一般式(S1)の2価の特性基または前記一般式(S3)の3価の特性基の主鎖中の炭素数が、8以上18以下である請求項1〜10のいずれか1項に記載のマイクロチップ。
- 前記単分子膜は、前記液体を収容し得る領域よりも前記液体に非親和性が高く、
前記単分子膜と前記液体を収容し得る領域の親和性の差は、前記液体を収容して反応場を形成した時に、隣接する反応場間でのコンタミネーションを防止するのに十分大きい請求項1〜11のいずれか1項に記載のマイクロチップ。 - 前記単分子膜は、前記液体を収容し得る領域よりも前記液体に非親和性が高く、
前記単分子膜は、一方の末端に前記基板表面の活性水素と共有結合を形成可能な末端結合官能基を含み、他方の末端に前記液体に非親和性を示す末端基を有する有機分子を前記基板に接触させ、共有結合を形成することにより前記基板に固定されてなる請求項1〜11のいずれか1項に記載のマイクロチップ。 - 基板と、前記基板上に試料、試薬および溶媒のうち少なくとも一つを含む液体を収容し得る複数の領域を有するマイクロチップの製造方法であって、
前記基板の表面の活性水素を有する領域に、一方の末端に前記活性水素と共有結合を形成可能な末端結合官能基を含み、他方の末端に前記液体に非親和性を示す末端基を有する有機分子を接触させ、
前記有機分子の末端結合官能基と前記基板表面の活性水素とを反応させて共有結合を形成することによって、前記基板表面における前記液体を収容し得る領域の周囲に、前記液体に非親和性を示す単分子膜からなる層を選択的に固定し、
前記有機分子は、
前記基板と共有結合を形成可能な末端結合官能基として、下記一般式(S4)で表される特性基を有し、
[式(S4)中、Mは、Si、Ti、AlまたはSnであり、Z 1 はF、Cl、Br、I、−OH、−SCN、−NCO、及び、炭素数が1〜5のアルコキシ基からなる群より選択される少なくとも1種の原子又は原子団を示し、Z 2 は、H、及び、炭素数が1〜5のアルキル基からなる群より選択される少なくとも1種の原子又は原子団を示し、aは1〜3の整数を示す]、
前記基板と結合しない側の末端基が、メチル基、ハロゲン置換メチル基、ビニル基、炭素数が2〜4の環状エーテル基、フェニル基、ハロゲン置換フェニル基、シアノ基もしくはこれらの置換体からなる群より選択される少なくとも1つの特性基であり、
前記両特性基との間に、下記一般式(S5)
−C b E 2b − (S5)
[式(S5)中、EはH及びFからなる群より選択される少なくとも1種の原子を示し、bは2〜22の整数を示す]で表される2価の特性基を有していることを特徴とするマイクロチップの製造方法。 - 前記基板上に、前記単分子膜からなる層を選択的に形成するためのパターンをレジストパターンにより形成し、前記レジストパターンが形成された基板に、前記有機分子を接触させた後、前記レジストパターンを除去することにより、前記基板表面における前記液体を収容し得る領域の周囲に、前記液体に非親和性の単分子膜からなる層を選択的に形成する請求項14に記載のマイクロチップの製造方法。
- 前記基板表面に単分子膜からなる層を固定し、前記形成された単分子膜にエネルギーを照射し、照射領域の単分子膜のみを除去することにより、前記液体に非親和性の単分子膜からなる層を選択的に形成する請求項14に記載のマイクロチップの製造方法。
- 前記基板上に、前記液体を収容し得る複数の領域及び前記液体を収容し得る領域の少なくとも一部を連結する流路となる溝が形成されており、前記基板表面の前記液体を収容し得る領域及び溝の周囲の両方を、前記有機分子と接触することにより単分子膜からなる層で被覆する請求項14に記載のマイクロチップの製造方法。
- 前記単分子膜の固定が、化学吸着法により実施される請求項14〜17のいずれか1項に記載のマイクロチップの製造方法。
- 前記有機分子は、前記一般式(S4)で表されるMが、Siであり、
前記一般式(S5)で表される2価の特性基の炭素骨格を構成する炭素間に、下記一般式(S6)で表される特性基、−O−、−COO−、及び−C6H4−もしくはこれらの置換体からなる群より選択される少なくとも1種の2価の特性基が更に結合された構造を有している請求項14〜18のいずれか1項に記載のマイクロチップの製造方法。
[式(S6)中、g及びhはそれぞれ独立であり、1〜3の整数を示す。] - 基板と、前記基板上に試料、試薬および溶媒のうち少なくとも一つを含む液体を収容し得る複数の領域を有するマイクロチップの製造方法であって、
前記基板の表面の活性水素を有する領域に、一方の末端に前記活性水素と共有結合を形成可能な末端結合官能基を含み、他方の末端に前記液体に非親和性を示す末端基を有する有機分子を接触させ、
前記有機分子の末端結合官能基と前記基板表面の活性水素とを反応させて共有結合を形成することによって、前記基板表面における前記液体を収容し得る領域の周囲に、前記液体に非親和性を示す単分子膜からなる層を選択的に固定し、
前記有機分子は、
前記基板と共有結合を形成可能な末端結合官能基として、下記一般式(S7)で表される特性基を有し、
[式(S7)中、Mは、Si、Ti、AlまたはSnであり、Z1はF、Cl、Br、I、−OH、−SCN、−NCO、及び、炭素数が1〜5のアルコキシ基からなる群より選択される少なくとも1種の原子又は原子団を示し、Z2は、H、及び、炭素数が1〜5のアルキル基からなる群より選択される少なくとも1種の原子又は原子団を示し、aは1〜3の整数を示す]、
基板と結合しない側の末端基が、メチル基、ハロゲン置換メチル基、ビニル基、炭素数が2〜4の環状エーテル基、フェニル基、ハロゲン置換フェニル基、シアノ基もしくはこれらの置換体からなる群より選択される少なくとも1つの特性基であり、
前記両特性基との間に、下記一般式(S8)で表される3価の特性基が結合した構造を有していることを特徴とするマイクロチップの製造方法。
[式(S8)中、CjL2jは前記Mに結合する特性基であり、CmG2m及びCnJ2nは前記基板と結合しない側の末端基に結合する特性基であり、G、J及びLはそれぞれ同一であっても異なっていてもよく、H及びFからなる群より選択される少なくとも1種の原子を示し、jは1〜18の整数を示し、m及びnはそれぞれ独立に0〜7の整数を示す。] - 前記有機分子の前記基板と共有結合する末端結合官能基が、ハロゲン化シリル基、アルコキシシリル基またはイソシアネートシリル基であり、前記末端結合官能基と前記基板表面の活性水素との反応が、脱ハロゲン化水素反応、脱アルコール反応または脱イソシアネート反応である請求項14〜20のいずれか1項に記載のマイクロチップの製造方法。
- 前記有機分子が、下記一般式(S20)〜(S29)またはこれらの誘導体の群から選ばれる少なくとも1種で表される有機分子である請求項14に記載のマイクロチップの製造方法。
[式(S20)〜(S29)中、Mは、Si、Ti、AlまたはSnであり、Z1はF、Cl、Br、I、−OH、−SCN、−NCO、及び、炭素数が1〜5のアルコキシ基からなる群より選択される少なくとも1種の原子又は原子団を示し、Z2は、H、及び、炭素数が1〜5のアルキル基からなる群より選択される少なくとも1種の原子又は原子団を示し、aは1〜3の整数を示し、
qは2〜22の整数を示し、m及びnはそれぞれ下記式(I)〜(III)で表される条件;
0≦m≦14…(I)
0≦n≦15…(II)
2≦(m+n)≦22…(III)
を同時に満たす整数を示す。] - 前記有機分子が、下記一般式(S30)〜(S39)またはこれらの誘導体の群から選ばれる少なくとも1種で表される有機分子である請求項19に記載のマイクロチップの製造方法。
[式(S30)〜(S39)中、Z1はF、Cl、Br、I、−OH、−SCN、−NCO、及び、炭素数が1〜5のアルコキシ基からなる群より選択される少なくとも1種の原子又は原子団を示し、Z2は、H、及び、炭素数が1〜5のアルキル基からなる群より選択される少なくとも1種の原子又は原子団を示し、aは1〜3の整数を示し、
Aは下記一般式(S9)
[式(S9)中、g及びhはそれぞれ独立であり、1〜3の整数を示す。]
で表される特性基、−O−、−COO−、及び、−C6H4−もしくはこれらの置換体からなる群より選択される少なくとも1種の2価の特性基を示し、tは1〜10の整数を示し、pは1〜18の整数を示し、r及びsはそれぞれ下記式(IV)〜(VI)で表される条件;
0≦r≦14…(IV)
0≦s≦15…(V)
2≦(r+s)≦22…(VI)
を同時に満たす整数を示す。] - 前記有機分子が、下記一般式(S40)〜(S49)またはこれらの誘導体の群から選ばれる少なくとも1種で表される有機分子である請求項20に記載のマイクロチップの製造方法。
[式(S40)〜(S49)中、Mは、Si、Ti、AlまたはSnであり、Z1はF、Cl、Br、I、−OH、−SCN、−NCO、及び、炭素数が1〜5のアルコキシ基からなる群より選択される少なくとも1種の原子又は原子団を示し、Z2は、H、及び、炭素数が1〜5のアルキル基からなる群より選択される少なくとも1種の原子又は原子団を示し、aは1〜3の整数を示し、
tは1〜10の整数を示し、pは1〜18の整数を示し、r及びsはそれぞれ下記式(IV)〜(VI)で表される条件;
0≦r≦14…(IV)
0≦s≦15…(V)
2≦(r+s)≦22…(VI)
を同時に満たす整数を示す。] - 前記有機分子が、下記有機分子からなる群から選択された少なくとも一つである請求項14または19に記載のマイクロチップの製造方法。
CF3(CF2)7(CH2)2SiCl3
F(CF2)4(CH2)2O(CH2)15SiCl3
CF3COO(CH2)15SiCl3
F(CF2)4(CH2)2Si(CH3)2(CH2)9SiCl3
F(CF2)8Si(CH3)2(CH2)9SiCl3
CF3(CH2)2Si(CH3)2(CH2)15SiCl3
CF3CH2O(CH2)15SiCl3
CH3(CH2)7(CH2)2SiCl3
H(CH2)4(CH2)2O(CH2)15SiCl3
CH3COO(CH2)15SiCl3
H(CH2)4(CH2)2Si(CH3)2(CH2)9SiCl3
H(CH2)8Si(CH3)2(CH2)9SiCl3
CH3(CH2)2Si(CH3)2(CH2)15SiCl3
CH3CH2O(CH2)15SiCl3
CF3(CF2)7(CH2)2TiCl(CH3)2
CF3(CF2)7(CH2)2TiCl(C3H7)2
CH3(CH2)7AlCl(OC2H5)2
CF3(CF2)2(CH2)2Al(OC2H5)3
CF3(CF2)7(CH2)2Al(OCH3)3
CF3(CH2)4SnCl(C3H7)2 - 前記単分子膜形成前に、前記基板を表面処理することによって活性水素を付与する請求項14、19または20に記載のマイクロチップの製造方法。
- 前記活性水素を付与する表面処理が、エネルギー照射による請求項26に記載のマイクロチップの製造方法。
- 予め調整されたプローブを含有する水溶液を高密度スポットで請求項1、9または10に記載のマイクロチップ上に滴下することによって生体高分子を検査する検査方法であって、
前記マイクロチップは、基板上に水溶液を含有する液滴を収容して反応場となる複数の領域を有し、
前記基板の表面における液滴を収容し得る領域の周囲は、前記液滴に疎水性を示す単分子膜からなる層で被覆されており、
前記単分子膜は、前記基板と共有結合により固定されており、
前記基板表面の単位面積当たりに形成される前記液体を収容し得る領域の数が1万個/cm2以上であり、
前記液滴を収容し得る領域に、反応場となる液滴を全量で0.01pL〜1000pL滴下することにより検査を行う生体高分子の検査方法。 - 前記基板表面の単位面積当たりに形成される前記液体を収容し得る領域の数が100万個/cm 2 〜800万個/cm 2 である請求項1〜13のいずれか1項に記載のマイクロチップ。
- 前記液体を収容し得る領域の容積が2×10 −6 pL〜2×10 −3 pLであり、単分子膜の厚さが0.5nm〜10nmであり、前記領域に収容される液滴の体積が0.01pL〜1.2pLである請求項29に記載のマイクロチップ。
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