JP5435528B2 - マイクロニードル搭載型バイオプローブ、およびマイクロニードル搭載型バイオプローブの作製方法 - Google Patents
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Description
D. J. Muller and K. Anderson,Trends Biotechnol., 20, S45 (2002) D. P. Allison他、 Curr. Opin.Biotechnol., 13, 47 (2002) H. Matsuoka他、 J. Biotechnol.,116, 185 (2005) H. Uehara他、 Ultramicroscopy,100, 197 (2004) S. Han他、 Biochem. Biophys.Res. Commun., 332, 633 (2005) A. V. Prinz他、 Microelectron. Eng.,67-68, 782 (2003)
12 カンチレバー部
13 ニードル部
14 流路
15 導入・採取口
21 単結晶シリコン基板
22 シリコン窒化膜
23 シリコン酸化膜
24 フォトレジスト
25 シリコン酸化膜
26 微小孔
31 SOI基板
32 シリコン活性層
33 埋込酸化層
34 シリコン支持層
35 シリコン窒化膜
36 シリコン酸化膜
37 フォトレジスト
38 フォトレジスト
39 シリコン酸化膜
40 微小孔
41 矩形溝
42 シリコン酸化膜
61 マイクロニードル
62 カンチレバー
63 支持部
64 微小流路
65 導入・採取口
66 反射膜
71 フォトレジスト
72 補強部
81 ニードル先端部
82 ニードル微小開口
101 シリコン酸化膜(第1段)
102 第1段ニードル構造
103 第1段ニードル先端部
104 第1段ニードル微小開口
105 シリコン酸化膜(第2段)
106 第2段ニードル構造
107 第2段ニードル微小開口
108 マイクロニードル
Claims (11)
- 支持部に支持された片持ちばり状の弾性的なカンチレバー部と、このカンチレバー部の略先端部において前記カンチレバー部と一体形成され、該カンチレバー部を貫通しない状態で突設された中空状のニードル部とを備え、前記中空状のニードル部と連通する中空状の流路を前記カンチレバー部および前記支持部が有しており、かつ前記カンチレバー部の長手方向と前記ニードル部の長手方向が平行でないことを特徴とする、マイクロニードル搭載型バイオプローブ。
- 支持部に支持された片持ちばり状の弾性的なカンチレバー部と、このカンチレバー部の略先端部において前記カンチレバー部を貫通しない状態で突設しつつ該カンチレバー部と一体形成された中空状のニードル部とを備え、前記ニードル部は、シリコン基板をドライエッチングして形成される微小孔の側壁に酸化膜を形成した後、該酸化膜を除く周辺部を除去することにより形成され、この中空状のニードル部と連通する中空状の流路を前記カンチレバー部および前記支持部が有しており、かつ前記カンチレバー部の長手方向と前記ニードル部の長手方向が平行でないことを特徴とする、請求項1に記載のマイクロニードル搭載型バイオプローブ。
- 前記中空状ニードル部は、先細りしていることを特徴とする、請求項1又は2に記載のマイクロニードル搭載型バイオプローブ。
- 前記中空状ニードル部の先端に、第2の中空状ニードル部を備えることを特徴とする、請求項3に記載のマイクロニードル搭載型バイオプローブ。
- 二つの単結晶シリコン層の間にシリコン酸化膜を挿入した構造をもつSOI(Silicon−on−insulator)基板のいずれか一方のシリコン層に、前記カンチレバー部の前記中空状流路を形成することで製造されたことを特徴とする、請求項1〜4いずれかに記載のマイクロニードル搭載型バイオプローブ。
- 中空状流路を備える前記カンチレバー部の略先端部に複数の前記中空状ニードル部が一体形成されていることを特徴とする、請求項1〜5いずれかに記載のマイクロニードル搭載型バイオプローブ。
- 前記中空状ニードル部と一体形成された中空状流路を備える前記カンチレバー部が、支持部に複数個一体形成されていることを特徴とする、請求項1〜6いずれかに記載のマイクロニードル搭載型バイオプローブ。
- 請求項1〜7いずれかに記載のマイクロニードル搭載型バイオプローブの表面に、導電性薄膜および絶縁性薄膜を位置選択的に被覆形成することで、前記中空状ニードル部の略先端部が電気的な計測点となり得ることを特徴とする、マイクロニードル搭載型バイオプローブ。
- ドライエッチングによりシリコン基板に微小孔を形成する工程と、該微小孔の側壁に酸化膜を形成することにより中空状ニードル部を形成する工程と、SOI基板に中空状流路を備えるカンチレバー部を形成する工程と、該中空状ニードル部の中空部と、該カンチレバー部に形成した中空状流路とが一致するように位置決めして接合し一体形成を行う工程と、前記一体形成した基板の一部を除去する工程とを含むマイクロニードル搭載型バイオプローブの作製方法。
- シリコン基板にマイクロニードルを作製する工程と、カンチレバー部および支持部として用いられるSOI基板に微小流路を形成するための工程と、前記両基板を接合する工程と、前記両基板の一部を除去する工程とを含み、
前記マイクロニードルを作製する工程は、シリコン基板を厚さ方向にドライエッチングによって微小孔を形成する工程と、該微小孔の側壁にシリコン酸化膜を形成する工程とを含み、
前記微小流路を形成するための工程は、SOI基板の下側のシリコン支持層を埋込酸化層までエッチングして微小孔を形成する工程と、埋込酸化層を除去する工程と、前記微小孔を拡大する工程と、該微小孔につながるように前記SOI基板の上面に矩形溝を形成する工程と、該矩形溝を介してSOI基板のシリコン活性層をエッチングして微小流路を形成する工程とを含み、
前記両基板を接合する工程は、前記シリコン基板に形成したマイクロニードルの中空部と、前記SOI基板に形成した矩形溝とが一致するように位置決めして接合する工程であることを特徴とするマイクロニードル搭載型バイオプローブの作製方法。 - 前記マイクロニードルを作製する工程において、微小孔を形成する工程と、該微小孔の側壁にシリコン酸化膜を形成する工程とを繰り返すことを特徴とする請求項9又は10に記載のマイクロニードル搭載型バイオプローブの作製方法。
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