JP6442959B2 - 蛋白質吸着抑制用表面構造体、マイクロ流路、及びマイクロチップ - Google Patents
蛋白質吸着抑制用表面構造体、マイクロ流路、及びマイクロチップ Download PDFInfo
- Publication number
- JP6442959B2 JP6442959B2 JP2014201886A JP2014201886A JP6442959B2 JP 6442959 B2 JP6442959 B2 JP 6442959B2 JP 2014201886 A JP2014201886 A JP 2014201886A JP 2014201886 A JP2014201886 A JP 2014201886A JP 6442959 B2 JP6442959 B2 JP 6442959B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- linear
- protein adsorption
- meth
- microchannel
- acrylate
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
本発明は、蛋白質吸着抑制用表面構造体、マイクロ流路、及びマイクロチップに関する。
液体中の蛋白質は、基材の表面に非特異的に吸着しやすいことが知られている。このような蛋白質の非特異的吸着は、例えば、蛋白質の分析における分析結果にばらつきの原因や、例えば、薬液バッグ、輸液バッグ、医療用チューブ等における有効成分量の低下などの原因となる。
近年、化学・医療・バイオ等の分野において、μ−ＴＡＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｔｏｔａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｓｙｓｔｅｍ）を用いた、ゲノム解析や、化学分析等が行われている。μ−ＴＡＳとは、数ｍｍ〜数ｃｍ程度の基板上に、様々なマイクロ流路と、電極等の各種デバイスが集積されたマイクロチップである。μ−ＴＡＳを用いることにより、一連の化学操作を短時間に効率的に行うことができ、微量の蛋白質でも検出等が可能となる。一方、微量の蛋白質を取り扱う場合、マイクロ流路表面における蛋白質の吸着による影響を受けやすいという問題があった。このような場合、例えば、定量対象の物質の流れが妨げられ、センサの感度が低下するという問題が発生する。
基材表面への蛋白質吸着を抑制する手法としては、基材表面を薬液により化学的に処理する方法が知られている。
例えば、特許文献１には、疎水性微細シリカ化合物、フルオロアルキル基若しくはフルオロアルキルエーテル基を有するシラン化合物、又はこれらの複合化合物が塗設された微細流路を備えたマイクロチップが開示されている。
また、特許文献２には、基材表面の少なくとも一部が、特定のポリビニルアルコール−ポリ酢酸ビニル共重合体によって親水化処理された分画装置が開示されている。
例えば、特許文献１には、疎水性微細シリカ化合物、フルオロアルキル基若しくはフルオロアルキルエーテル基を有するシラン化合物、又はこれらの複合化合物が塗設された微細流路を備えたマイクロチップが開示されている。
また、特許文献２には、基材表面の少なくとも一部が、特定のポリビニルアルコール−ポリ酢酸ビニル共重合体によって親水化処理された分画装置が開示されている。
一方、特許文献３には培養する細胞よりも相当直径の小さい複数の突起物を有する培養面を有する特定の細胞培養容器が開示されている。特許文献３によれば、剥離時の細胞への損傷を防ぎ、栄養物の運搬、老廃物排出を促進し、培養効率が改善できると記載されている。
上記のような薬液による表面処理では、マイクロチップ等の使用時に薬液が溶出して試料を汚染するとともに、経時的に蛋白質吸着抑制効果が低下するという問題があった。また、薬液による表面処理の製造工程が必要であり、製造コストや廃液処理等の問題があった。そのため、薬液を用いることなく蛋白質の吸着を抑制する手法が求められている。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、薬液を用いることなく蛋白質吸着を抑制することが可能な蛋白質吸着抑制用表面構造体、蛋白質の吸着が抑制され、親水性液体の流動性に優れたマイクロ流路、及びマイクロチップを提供することを目的とする。
本発明に係る蛋白質吸着抑制用表面構造体は、複数の互いに平行な線状凸部が一方向又は略一方向に延在する線状微細凹凸形状を表面に有し、且つ樹脂組成物の硬化物からなる線状微細凹凸層を備え、
前記線状微細凹凸形状において、隣接する線状凸部間隔ｐの平均値ｐＡＶＧが５００ｎｍ以下であり、
前記樹脂組成物は、当該樹脂組成物を平坦な硬化膜としたときに、当該平坦な硬化膜表面における水の接触角が７０度以下であり、
前記線状微細凹凸層の前記線状微細凹凸形状を有する表面において、前記線状凸部の延在方向及びその垂直方向における水の接触角が４０度以下であり、
前記線状微細凹凸層の前記線状微細凹凸形状を有する表面において、水を滴下した地点における、前記線状凸部の延在方向の水の接触角と前記線状凸部の延在方向に対する垂直方向の水の接触角との差が５度以上であることを特徴とする。
前記線状微細凹凸形状において、隣接する線状凸部間隔ｐの平均値ｐＡＶＧが５００ｎｍ以下であり、
前記樹脂組成物は、当該樹脂組成物を平坦な硬化膜としたときに、当該平坦な硬化膜表面における水の接触角が７０度以下であり、
前記線状微細凹凸層の前記線状微細凹凸形状を有する表面において、前記線状凸部の延在方向及びその垂直方向における水の接触角が４０度以下であり、
前記線状微細凹凸層の前記線状微細凹凸形状を有する表面において、水を滴下した地点における、前記線状凸部の延在方向の水の接触角と前記線状凸部の延在方向に対する垂直方向の水の接触角との差が５度以上であることを特徴とする。
本発明に係るマイクロ流路は、親水性液体を流すためのマイクロ流路であって、当該マイクロ流路の表面の一部が、前記本発明に係る蛋白質吸着抑制用表面構造体であることを特徴とする。
本発明に係るマイクロ流路においては、前記蛋白質吸着抑制用表面構造体が、当該マイクロ流路の流れ方向とのなす角が４５度を超える線状凸部を有する部分が、当該マイクロ流路全体の４０％以下となるように配置されてなることが、親水性液体が流路内の流れ方向に沿ってより流れやすくなることから好ましい。
本発明に係るマイクロ流路においては、前記蛋白質吸着抑制用表面構造体が、当該マイクロ流路の流れ方向とのなす角が４５度を超える線状凸部を有する部分が、当該マイクロ流路全体の４０％以下となるように配置されてなることが、親水性液体が流路内の流れ方向に沿ってより流れやすくなることから好ましい。
本発明は、前記本発明に係るマイクロ流路を備えたマイクロチップを提供する。
本発明によれば、薬液を用いることなく蛋白質吸着を抑制することが可能な蛋白質吸着抑制用表面構造体、蛋白質の吸着が抑制され、親水性液体の流動性に優れたマイクロ流路、及びマイクロチップを提供することができる。
以下、本発明に係る蛋白質吸着抑制用表面構造体、マイクロ流路、及びマイクロチップについて順に説明する。
なお、本発明において（メタ）アクリルとは、アクリル又はメタアクリルの各々を表し、（メタ）アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートの各々を表し、（メタ）アクリロイルとは、アクリロイル又はメタクリロイルの各々を表す。
さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「垂直」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
なお、本発明において（メタ）アクリルとは、アクリル又はメタアクリルの各々を表し、（メタ）アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートの各々を表し、（メタ）アクリロイルとは、アクリロイル又はメタクリロイルの各々を表す。
さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「垂直」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
［蛋白質吸着抑制用表面構造体］
本発明に係る蛋白質吸着抑制用表面構造体は、複数の互いに平行な線状凸部が一方向又は略一方向に延在する線状微細凹凸形状を表面に有し、且つ樹脂組成物の硬化物からなる線状微細凹凸層を備え、
前記線状微細凹凸形状において、隣接する線状凸部間隔ｐの平均値ｐＡＶＧが５００ｎｍ以下であることを特徴とする。
本発明に係る蛋白質吸着抑制用表面構造体は、複数の互いに平行な線状凸部が一方向又は略一方向に延在する線状微細凹凸形状を表面に有し、且つ樹脂組成物の硬化物からなる線状微細凹凸層を備え、
前記線状微細凹凸形状において、隣接する線状凸部間隔ｐの平均値ｐＡＶＧが５００ｎｍ以下であることを特徴とする。
上記本発明に係る蛋白質吸着抑制用表面構造体について図を参照して説明する。図１及び図２はそれぞれ、本発明に係る蛋白質吸着抑制用表面構造体の一例を模式的に示す斜視図である。図１に示す蛋白質吸着抑制用表面構造体１０は、複数の互いに平行な線状凸部２が共通の一方向Ｙに延在する線状微細凹凸形状３を表面に有し、樹脂組成物の硬化物からなる線状微細凹凸層１を備える。
本発明に係る蛋白質吸着抑制用表面構造体は、図１のように線状微細凹凸層１の１層からなるものであっても良いし、図２のように、基材４の一面側に線状微細凹凸層１を備えた構造であっても良い。
本発明に係る蛋白質吸着抑制用表面構造体は、図１のように線状微細凹凸層１の１層からなるものであっても良いし、図２のように、基材４の一面側に線状微細凹凸層１を備えた構造であっても良い。
図３は、図１に示す蛋白質吸着抑制用表面構造体１０の模式的断面図の一部拡大図である。図３においては、線状微細凹凸形状の延在方向Ｙに対する垂直断面における模式的断面図を示している。線状微細凹凸層１の線状微細凹凸形状３において、線状凸部２は互いに平行であり、隣接する線状凸部２の間隔ｐ、すなわち、線状凸部２の前記垂直断面における端部５から隣接する線状凸部の端部５’までの間隔ｐの平均値ｐＡＶＧが５００ｎｍ以下である。
これら線状凸部同士の間隔（ピッチ）は同一であってもそれぞれ異なっていてもよく、あるいは所定の繰り返し周期を持っていてもよいが、平均値ｐＡＶＧが５００ｎｍ以下である必要がある。
これら線状凸部同士の間隔（ピッチ）は同一であってもそれぞれ異なっていてもよく、あるいは所定の繰り返し周期を持っていてもよいが、平均値ｐＡＶＧが５００ｎｍ以下である必要がある。
蛋白質吸着抑制用表面構造体１０がこのような線状微細凹凸形状３を有することにより、蛋白質が線状凸部２の表面に接触した場合であっても、その接触面積が小さくなり、吸着しにくくなるか、或いは、吸着した場合であっても容易に脱離するものと推測される。特に本発明の蛋白質吸着抑制部材は、蛋白質が付着した場合であっても線状凸部に沿って液体を流すことにより、当該方向に蛋白質が流れやすく除去が容易となる。また、隣接する線状凸部間隔ｐの平均値ｐＡＶＧが５００ｎｍ以下であることにより、蛋白質が突起間に入り込みにくくなるものと推測される。これらの結果、優れた蛋白質吸着抑制効果を発現する。
本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体は、所謂モスアイ構造といわれる微小突起が密接して配置されてなる微細凹凸形状に比べて、凸部自体の構造上の耐久性が優れることから、樹脂組成物の硬化物からなるものであっても、凸部が潰れたり、凸部の先端同士の付着が生じ難い。
また、本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体は、複数の互いに平行な線状凸部が一方向又は略一方向に延在する線状微細凹凸形状を表面に有し、且つ樹脂組成物の硬化物からなる線状微細凹凸層を備えることから、後述するような、生産性の高い製造方法によって製造することが可能である。当該製造方法によれば、大面積の蛋白質吸着抑制用表面構造体を長尺状で製造することが可能である。そのため、大面積の蛋白質吸着抑制用表面構造体であっても、生産性高く、製造することができる。
以下、本発明に係る蛋白質吸着抑制用表面構造体の必須成分である線状微細凹凸層、及び含まれていても良い基材、その他構成について、順に説明する。
また、本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体は、複数の互いに平行な線状凸部が一方向又は略一方向に延在する線状微細凹凸形状を表面に有し、且つ樹脂組成物の硬化物からなる線状微細凹凸層を備えることから、後述するような、生産性の高い製造方法によって製造することが可能である。当該製造方法によれば、大面積の蛋白質吸着抑制用表面構造体を長尺状で製造することが可能である。そのため、大面積の蛋白質吸着抑制用表面構造体であっても、生産性高く、製造することができる。
以下、本発明に係る蛋白質吸着抑制用表面構造体の必須成分である線状微細凹凸層、及び含まれていても良い基材、その他構成について、順に説明する。
＜線状微細凹凸層＞
線状微細凹凸層１は、複数の互いに平行な線状凸部２が一方向又は略一方向に延在する線状微細凹凸形状を表面に有する。線状凸部２は、典型的には直線状凸部であるが、略一方向に延在する限り、２つの端点を有する開曲線状凸部であっても良い。複数の線状凸部は互いに平行であるが、本発明において、「平行」とは、隣接する線状凸部同士の間隔が一定であることをいい、例えば線状凸部の線が曲線を含む場合には、その曲線上の各点より法線方向へ一定の距離にあることをいう。
また、本発明において、図１のようにＸＹ平面を仮定して「一方向」をＹ軸に平行な方向とした場合に、「略一方向」とは、端点の（ｘ、ｙ）座標と比べて、ｘ値は増減しても良いが、ｙ値は漸次増加する方向をいう。すなわち、線状凸部は、Ｙ軸方向において元に戻る方向、すなわちｙ値が減少する方向を有していない限り、蛇行曲線等の曲線であっても良い。
線状微細凹凸層１は、複数の互いに平行な線状凸部２が一方向又は略一方向に延在する線状微細凹凸形状を表面に有する。線状凸部２は、典型的には直線状凸部であるが、略一方向に延在する限り、２つの端点を有する開曲線状凸部であっても良い。複数の線状凸部は互いに平行であるが、本発明において、「平行」とは、隣接する線状凸部同士の間隔が一定であることをいい、例えば線状凸部の線が曲線を含む場合には、その曲線上の各点より法線方向へ一定の距離にあることをいう。
また、本発明において、図１のようにＸＹ平面を仮定して「一方向」をＹ軸に平行な方向とした場合に、「略一方向」とは、端点の（ｘ、ｙ）座標と比べて、ｘ値は増減しても良いが、ｙ値は漸次増加する方向をいう。すなわち、線状凸部は、Ｙ軸方向において元に戻る方向、すなわちｙ値が減少する方向を有していない限り、蛇行曲線等の曲線であっても良い。
線状凸部２の延在方向Ｙに対する垂直断面形状の具体例として、図４（Ａ）〜図４（Ｅ）に線状微細凹凸形状の延在方向Ｙに対する垂直断面の具体例の模式的断面図を示す。線状凸部２の延在方向Ｙに対する垂直断面形状としては、例えば、図４（Ａ）のような矩形状、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）のような三角形状、図４（Ｄ）のような放物線状、図示しないが釣鐘状、半円状、半楕円状、四角形等の垂直断面形状を有するものが挙げられる。また、図４（Ｅ）のような、Ｚ軸方向に向かって線幅が細くなっていく階段状断面をであってもよい。
なお、これらの線状微細凹凸形状の延在方向Ｙに対する垂直断面における模式的断面図においては、線状凸部が延在するＹ方向は、紙面奥行方向である。
なお、これらの線状微細凹凸形状の延在方向Ｙに対する垂直断面における模式的断面図においては、線状凸部が延在するＹ方向は、紙面奥行方向である。
また、垂直断面形状は、頂点を通るＺ軸に対して対称な構造に限られず、非対称な構造であっても良い。線状凸部２の延在方向Ｙに対する垂直断面形状の他の具体例として、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）に線状微細凹凸形状の延在方向Ｙに対する垂直断面の他の具体例の模式的断面図を示す。例えば、図５（Ａ）のような三角形状であっても良いし、図５（Ｂ）のような頂点を通るＺ軸方向に対して片側は、三角形であるが、片側は四角形であっても良いし、図５（Ｃ）のような頂点を通るＺ軸方向に対して片側は、三角形であるが、片側は半楕円状であっても良い。また、図示しないが、Ｚ軸方向に向かって線幅が細くなっていく階段状断面を有する場合に、階段状断面の２段目以降の中心軸は、１段目の中心軸からずれていてもよい。
更に、線状凸部２の高さは、それぞれ同一であっても良いし、異なっていても良い。例えば、図５（Ｄ）のように、隣接する線状凸部のｎ個に１個など、周期的に高さが相対的に高い線状凸部を含んでいても良い。更に、図示しないが、線状凸部の延在する方向において、高さが異なっていても良い。互いに平行な方向において周期的に、高さが相対的に高い線状凸部を含む場合には、生産性高く、耐汚染性及び耐擦傷性が向上した蛋白質吸着抑制用表面構造体が得られる。
また、複数ある線状凸部は同一の形状を有していても異なる形状を有していてもよい。
更に、線状凸部２の高さは、それぞれ同一であっても良いし、異なっていても良い。例えば、図５（Ｄ）のように、隣接する線状凸部のｎ個に１個など、周期的に高さが相対的に高い線状凸部を含んでいても良い。更に、図示しないが、線状凸部の延在する方向において、高さが異なっていても良い。互いに平行な方向において周期的に、高さが相対的に高い線状凸部を含む場合には、生産性高く、耐汚染性及び耐擦傷性が向上した蛋白質吸着抑制用表面構造体が得られる。
また、複数ある線状凸部は同一の形状を有していても異なる形状を有していてもよい。
例えば、垂直断面形状が、Ｚ軸方向に向かって線幅が細くなっていく構造を有している場合には、凸部の深さ方向に屈折率が連続的に変化するため、反射防止性が付与される。また、線状凸部の比表面積が大きくなるような形状である方が、線状微細凹凸表面の親水性が向上する。例えば線状凸部が同じ高さの場合には、垂直断面形状は三角形よりも四角形の方が好ましい。例えば、前記Ｚ軸方向に向かって線幅が細くなっていく階段状断面を有する場合には、比表面積の点から親水性が向上すると共に、反射防止性等の光学機能も向上する点から好ましい。
本発明において線状凸部間隔ｐ及び線状凸部の高さＨは以下の方法により測定される。先ず、原子間力顕微鏡（Atomic Force Microscope:AFM）又は走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope:SEM）を用いて線状凸部の延在方向Ｙに対する垂直断面形状を検出する。
続いて線状凸部の延在方向Ｙに対する垂直断面形状において、各線状凸部の付け根位置に相当する端部を検出する。各線状凸部の端部（５ａ，５ｂ）のうち同じ側の一方の端部（５ａ）を選択する。線状凸部の端部のうち同じ側の一方の端部５ａと、隣接する線状凸部の同じ側の一方の端部５’ａの距離を隣接凸部間距離、すなわち隣接する線状凸部間隔ｐとする（図６参照）。
線状凸部の延在方向Ｙに対する垂直断面形状の拡大写真から、例えば１０〜１００個程度の隣接する線状凸部間隔ｐの値を求め、隣接する線状凸部間隔ｐの度数分布を検出する。隣接する線状凸部間隔ｐがほぼ一定である場合には、求める隣接する線状凸部間隔ｐの数は少なくても良いが、周期的に隣接する線状凸部間隔ｐが変化する場合には少なくとも５周期分、周期なしで隣接する線状凸部間隔ｐが変化する場合にはより多くの隣接する線状凸部間隔ｐを求めることが好ましい。
このようにして求めた線状凸部間隔ｐの度数分布から平均値ｐＡＶＧ及び標準偏差σを求める。また、隣接凸部間隔ｐの最大値を、ｐｍａｘ＝ｐＡＶＧ＋２σとする。
線状凸部の延在方向Ｙに対する垂直断面形状の拡大写真から、例えば１０〜１００個程度の隣接する線状凸部間隔ｐの値を求め、隣接する線状凸部間隔ｐの度数分布を検出する。隣接する線状凸部間隔ｐがほぼ一定である場合には、求める隣接する線状凸部間隔ｐの数は少なくても良いが、周期的に隣接する線状凸部間隔ｐが変化する場合には少なくとも５周期分、周期なしで隣接する線状凸部間隔ｐが変化する場合にはより多くの隣接する線状凸部間隔ｐを求めることが好ましい。
このようにして求めた線状凸部間隔ｐの度数分布から平均値ｐＡＶＧ及び標準偏差σを求める。また、隣接凸部間隔ｐの最大値を、ｐｍａｘ＝ｐＡＶＧ＋２σとする。
また、同様の手法を適用して線状凸部の高さＨを求める。線状凸部の延在方向Ｙに対する垂直断面形状の拡大写真から、各線状凸部における極大点を検出する。各線状凸部の付け根位置７を基準（高さ０）として、当該基準位置から各極大点位置の相対的な高さの差Ｈを取得（図３参照）してヒストグラム化する。なお、線状凸部の垂直断面形状において頂点を複数有する場合には、麓部が同一の凸部に属するそれぞれ複数の頂点の中から高さの最も高い頂点を極大点として、当該凸部の高さを取得して、度数分布を求める。
なお、図６に示されるように、隣接する線状凸部間隔ｐにおいて、各線状凸部の幅ｗ、すなわち各線状凸部の端部（５ａと５ｂ）間の距離は、隣接する線状凸部間隔ｐと同じであっても良いし、異なっていても良い。また、隣接する線状凸部間隔ｐにおいて各線状凸部の幅ｗの占める割合は特に限定されないが、耐久性の点から、ｗ／ｐは０．３〜１であることが好ましい。
本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体において、隣接する線状凸部間隔ｐの平均値ｐＡＶＧは５００ｎｍ以下であるが、製造上の点から、当該ｐＡＶＧは１０ｎｍ以上であり、中でも５０ｎｍ以上が好ましい。中でも、隣接する線状凸部間隔ｐの平均値ｐＡＶＧは、後述する各種性能の発現が向上する点から、好ましくは１００ｎｍ以上であり、２５０ｎｍ以下である。ｐＡＶＧが５００ｎｍ以下であれば、蛋白質が線状凸部間に入り込みにくくなって蛋白質吸着抑制効果に優れている。また、ｐＡＶＧが５００ｎｍ以下であれば、線状微細凹凸表面に起因して、線状凸部の延在方向の親水性が強調されることにより、親水性液体の流動性に異方性が生じ、当該延在方向の親水性液体の流動性が向上するという効果を発現する。
また、線状凸部の高さＨの平均である、線状凸部平均高さＨＡＶＧは、好ましくは５００ｎｍ以下であり、製造上の点から１０ｎｍ以上であり、中でも５０ｎｍ以上が好ましい。
中でも、後述する各種性能の発現が向上する点から、より好ましくは７０ｎｍ以上であり、２５０ｎｍ以下である。
中でも、後述する各種性能の発現が向上する点から、より好ましくは７０ｎｍ以上であり、２５０ｎｍ以下である。
線状凸部のアスペクト比（線状凸部平均高さＨＡＶＧ／隣接する線状凸部平均間隔ｐＡＶＧ）が０．４〜５．０であることが好ましく、更に、０．５〜２．５であることが好ましく、更に、０．５〜２．１であることがより好ましい。アスペクト比が小さすぎると親水性が発現し難く、大きすぎると機械強度や生産性が低下する。
線状微細凹凸層の厚みは、適宜調整すればよい。例えば基材の一面側に線状微細凹凸層を備えた態様の場合には、線状微細凹凸層の厚みは、基材表面に線状微細凹凸形状を形成可能な最低限の厚みにて各種性能を発現可能である。しかしながら後述の賦型プロセスでの生産性を考慮すると、厚みが薄い場合は異物による外観欠陥が発生しやすく、厚みが厚いと賦型速度が低下したりカールの懸念が高くなるため、３μｍ〜３０μｍであることが好ましく、５μｍ〜１０μｍであることがより好ましい。この場合の線状微細凹凸層の厚みＴは、線状微細凹凸層の基材との界面から、最も高い線状凸部の頂部までの厚みをいう。
また、基材の表面に線状微細凹凸形状が設けられた線状微細凹凸層の場合には、当該厚みは基材の厚みに依存し、特に限定されない。
また、基材の表面に線状微細凹凸形状が設けられた線状微細凹凸層の場合には、当該厚みは基材の厚みに依存し、特に限定されない。
本発明において線状微細凹凸層は、樹脂組成物の硬化物からなる。なお、本発明において硬化物とは、化学反応を経て又は経ないで固化したもののことをいう。
上記樹脂組成物は、少なくとも樹脂を含み、必要に応じて重合開始剤やその他の成分を含有するものである。なお、本発明において樹脂とは、モノマーやオリゴマーの他、ポリマーを含む概念である。
上記樹脂組成物は、少なくとも樹脂を含み、必要に応じて重合開始剤やその他の成分を含有するものである。なお、本発明において樹脂とは、モノマーやオリゴマーの他、ポリマーを含む概念である。
前記樹脂組成物は、当該樹脂組成物を平坦な硬化膜としたときに、当該平坦な硬化膜表面における水の接触角が７０度以下であることが好ましい。このような材料を用いて線状微細凹凸形状を形成すると、水の接触角は、平坦な硬化膜表面に比べて小さくなり、親水性になる又は親水性が強調される。特に当該親水性は、線状凸部の延在方向に強調される。そのため、線状微細凹凸表面に起因して、特に線状凸部の延在方向の親水性が高くなって当該延在方向の親水性液体の流動性が向上して、親水性液体の流動性に異方性が生じる。そのため、一定方向に親水性液体を流すためのマイクロ流路用途に好適に用いることができる。
親水性を向上する点からは、前記樹脂組成物の硬化物は、平坦な硬化膜表面における水の接触角が、６０度以下であることが好ましく、更に４５度以下であることが好ましい。このような材料を用いて線状微細凹凸形状を形成すると、水の接触角は、平坦な硬化膜表面に比べて小さくなり、親水性になる又は親水性が強調される。線状微細凹凸形状にもよるが通常は、線状凸部の延在方向及びその垂直方向において、好ましくは４０度以下、より好ましくは３０度以下の水の接触角を示すようになる。
親水性を向上する点からは、前記樹脂組成物の硬化物は、平坦な硬化膜表面における水の接触角が、６０度以下であることが好ましく、更に４５度以下であることが好ましい。このような材料を用いて線状微細凹凸形状を形成すると、水の接触角は、平坦な硬化膜表面に比べて小さくなり、親水性になる又は親水性が強調される。線状微細凹凸形状にもよるが通常は、線状凸部の延在方向及びその垂直方向において、好ましくは４０度以下、より好ましくは３０度以下の水の接触角を示すようになる。
本発明において、樹脂組成物の平坦な硬化膜表面における接触角は、以下のように測定される。
まず、透明基材上に線状微細凹凸層用の樹脂組成物を塗布して硬化させて、微細凹凸形状を有しない平坦な硬化膜を形成する。当該硬化膜は、水の接触角の再現性が取れるように（例えば標準偏差が４度以内となるように）十分に溶媒を乾燥し、必要に応じて十分に反応させて硬化したものである。例えば、電離放射線硬化性樹脂が用いられる場合、透明基材上に厚さ５μｍの線状微細凹凸層用の樹脂組成物からなる塗膜を形成し、紫外線を９４０ｍＪ／ｃｍ２以上の積算光量となるように照射することにより十分に反応させて硬化した硬化膜を形成する。
そして、当該硬化膜側を上面にして、粘着層つきの黒アクリル板に水平に貼り付ける。次いで、水１．０μＬの液滴を滴下し、着滴１０秒後の静的接触角をθ／２法に従って計測する。測定装置は、例えば、協和界面科学社製 接触角計ＤＭ ５００を用いて、測定することができる。
また、本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体の線状微細凹凸表面における接触角は、同様に測定でき、線状微細凹凸表面に水１．０μＬの液滴を滴下し、着滴１０秒後の静的接触角をθ／２法に従って計測する。この際、本発明の線状微細凹凸表面における接触角は異方性を有することから、例えば、液滴を滴下した地点における線状凸部の延在方向と、線状凸部の延在方向に対して垂直方向の静的接触角を計測する。
ここで、線状凸部の延在方向Ｙの水の接触角は、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、線状凸部に沿って広がる方向の接触角をいい、線状微細凹凸表面（ＸＹ平面に平行な平面）に垂直かつ線状凸部の延在方向Ｙに平行な面（ＹＺ平面に平行な平面）を仮定し、当該面で水滴を切った断面における、線状微細凹凸表面（ＸＹ平面に平行な平面）と水のなす角度をいう。また、線状凸部の延在方向Ｙに対して垂直方向Ｘの水の接触角は、図７（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、線状凸部を垂直に横切って広がる方向の接触角をいい、線状微細凹凸表面（ＸＹ平面に平行な平面）に垂直かつ線状凸部の延在方向Ｙに対して垂直な方向Ｘに平行な面（ＸＺ平面に平行な平面）を仮定し、当該面で水滴を切った断面における、線状微細凹凸表面（ＸＹ平面に平行な平面）と水のなす角度をいう。
まず、透明基材上に線状微細凹凸層用の樹脂組成物を塗布して硬化させて、微細凹凸形状を有しない平坦な硬化膜を形成する。当該硬化膜は、水の接触角の再現性が取れるように（例えば標準偏差が４度以内となるように）十分に溶媒を乾燥し、必要に応じて十分に反応させて硬化したものである。例えば、電離放射線硬化性樹脂が用いられる場合、透明基材上に厚さ５μｍの線状微細凹凸層用の樹脂組成物からなる塗膜を形成し、紫外線を９４０ｍＪ／ｃｍ２以上の積算光量となるように照射することにより十分に反応させて硬化した硬化膜を形成する。
そして、当該硬化膜側を上面にして、粘着層つきの黒アクリル板に水平に貼り付ける。次いで、水１．０μＬの液滴を滴下し、着滴１０秒後の静的接触角をθ／２法に従って計測する。測定装置は、例えば、協和界面科学社製 接触角計ＤＭ ５００を用いて、測定することができる。
また、本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体の線状微細凹凸表面における接触角は、同様に測定でき、線状微細凹凸表面に水１．０μＬの液滴を滴下し、着滴１０秒後の静的接触角をθ／２法に従って計測する。この際、本発明の線状微細凹凸表面における接触角は異方性を有することから、例えば、液滴を滴下した地点における線状凸部の延在方向と、線状凸部の延在方向に対して垂直方向の静的接触角を計測する。
ここで、線状凸部の延在方向Ｙの水の接触角は、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、線状凸部に沿って広がる方向の接触角をいい、線状微細凹凸表面（ＸＹ平面に平行な平面）に垂直かつ線状凸部の延在方向Ｙに平行な面（ＹＺ平面に平行な平面）を仮定し、当該面で水滴を切った断面における、線状微細凹凸表面（ＸＹ平面に平行な平面）と水のなす角度をいう。また、線状凸部の延在方向Ｙに対して垂直方向Ｘの水の接触角は、図７（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、線状凸部を垂直に横切って広がる方向の接触角をいい、線状微細凹凸表面（ＸＹ平面に平行な平面）に垂直かつ線状凸部の延在方向Ｙに対して垂直な方向Ｘに平行な面（ＸＺ平面に平行な平面）を仮定し、当該面で水滴を切った断面における、線状微細凹凸表面（ＸＹ平面に平行な平面）と水のなす角度をいう。
前記樹脂としては、特に限定されないが、例えば、アクリレート系、エポキシ系、ポリエステル系等の電離放射線硬化性樹脂、アクリレート系、ウレタン系、エポキシ系、ポリシロキサン系等の熱硬化性樹脂、アクリレート系、ポリエステル系、ポリカーボネート系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系等の熱可塑性樹脂等の各種材料及び各種硬化形態の賦型用樹脂を使用することができる。また、非反応性重合体を含有してもよい。なお、電離放射線とは、分子を重合させて硬化させ得るエネルギーを有する電磁波または荷電粒子を意味し、例えば、すべての紫外線（ＵＶ−Ａ、ＵＶ−Ｂ、ＵＶ−Ｃ）、可視光線、ガンマー線、Ｘ線、電子線等が挙げられる。
前記樹脂としては、中でも線状微細凹凸形状の成形性及び機械的強度に優れる点から電離放射線硬化性樹脂が好ましく用いられる。なお、電離放射線硬化性樹脂とは、分子中にラジカル重合性及び／又はカチオン重合性結合を有する単量体、低重合度の重合体、反応性重合体を適宜混合したものであり、重合開始剤によって反応を経て硬化されるものである。なお、非反応性重合体を含有してもよい。
汚れ拭き取り性の点からは、中でも、当該樹脂組成物の硬化物の２５℃における貯蔵弾性率（Ｅ’）が３００ＭＰａ以下であり、且つ、当該樹脂組成物の硬化物の２５℃における貯蔵弾性率（Ｅ’）に対する損失弾性率（Ｅ”）の比（損失正接：ｔａｎδ（＝Ｅ”／Ｅ’））が０．２以下であることが、線状微細凹凸形状が拭取る程度の圧力で変形し、且つ、優れた弾性復元性を備える点から好ましい。Ｅ’を３００ＭＰａ以下とすることにより、拭取り時の圧力によって線状微細凹凸形状が変形し、凹凸間の隙間に入り込んだ汚れを、乾拭きで除去することが可能となる。
また、損失正接（ｔａｎδ）を０．２以下とすることにより、拭取り時に変形した線状凸部が、弾性復元され、元の形状に戻りやすい。これにより、凸部の塑性変形や凸部先端同士の付着が抑制され、線状微細凹凸形状が有する機能を低下することなく、乾拭きで汚れを拭取ることが可能になる。中でも、ｔａｎδが０．１８以下であることが好ましい。
また、損失正接（ｔａｎδ）を０．２以下とすることにより、拭取り時に変形した線状凸部が、弾性復元され、元の形状に戻りやすい。これにより、凸部の塑性変形や凸部先端同士の付着が抑制され、線状微細凹凸形状が有する機能を低下することなく、乾拭きで汚れを拭取ることが可能になる。中でも、ｔａｎδが０．１８以下であることが好ましい。
一方で、耐久性の点からは、前記貯蔵弾性率（Ｅ’）が２００ＭＰａ以上である樹脂組成物を用いて形成された線状微細凹凸層は、復元性が高く、乾拭き時において潰れや先端同士の付着がより抑制される点から好ましい。当該樹脂組成物の硬化物の２５℃における貯蔵弾性率の上限は特に限定されないが、線状凸部の柔軟性の点から、１２００ＭＰａ以下であることが好ましく、８００ＭＰａ以下であることがより好ましい。
本発明において貯蔵弾性率（Ｅ’）及び損失弾性率（Ｅ”）は、ＪＩＳ Ｋ７２４４に準拠して、以下の方法により測定される。
まず、微細凹凸層形成用の樹脂組成物を、２０００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギーの紫外線を１分以上照射することにより十分に硬化させて、基材及び微細凹凸形状を有しない、厚さ１ｍｍ、幅５ｍｍ、長さ３０ｍｍの単膜とする。
次いで、２５℃下、上記樹脂組成物の硬化物の長さ方向に１０Ｈｚで２５ｇの周期的外力を加え、動的粘弾性を測定することにより、２５℃における、Ｅ’、Ｅ”が求められる。測定装置としては、例えば、ＵＢＭ製 Ｒｈｅｏｇｅｌ Ｅ４００を用いることができる。
まず、微細凹凸層形成用の樹脂組成物を、２０００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギーの紫外線を１分以上照射することにより十分に硬化させて、基材及び微細凹凸形状を有しない、厚さ１ｍｍ、幅５ｍｍ、長さ３０ｍｍの単膜とする。
次いで、２５℃下、上記樹脂組成物の硬化物の長さ方向に１０Ｈｚで２５ｇの周期的外力を加え、動的粘弾性を測定することにより、２５℃における、Ｅ’、Ｅ”が求められる。測定装置としては、例えば、ＵＢＭ製 Ｒｈｅｏｇｅｌ Ｅ４００を用いることができる。
線状微細凹凸層用の樹脂組成物としては、蛋白質吸着抑制用表面構造体の用途に合わせて、適宜、好ましい親水性及びその他の物性が得られるように、選択される。
中でも、線状微細凹凸形状の成形性及び機械的強度に優れる点から好適に用いられる、電離放射線硬化性樹脂として好ましく用いられる（メタ）アクリレートを含む樹脂組成物を例にとって、具体的に説明する。
中でも、線状微細凹凸形状の成形性及び機械的強度に優れる点から好適に用いられる、電離放射線硬化性樹脂として好ましく用いられる（メタ）アクリレートを含む樹脂組成物を例にとって、具体的に説明する。
（１）（メタ）アクリレート
（メタ）アクリレートは、（メタ）アクリロイル基を１分子中に１個有する単官能（メタ）アクリレートであっても、（メタ）アクリロイル基を１分子中に２個以上有する多官能アクリレートであってもよく、単官能（メタ）アクリレートと多官能（メタ）アクリレートとを併用するものであってもよい。
中でも、硬化物が上記貯蔵弾性率（Ｅ’）とｔａｎδを満たしやすく、線状凸部が柔軟性と弾性復元性を両立する点からは、単官能（メタ）アクリレートと多官能（メタ）アクリレートとを併用することが好ましい。
一方、硬度を高くする点からは、多官能（メタ）アクリレートのみを用いることが好ましい。
（メタ）アクリレートは、（メタ）アクリロイル基を１分子中に１個有する単官能（メタ）アクリレートであっても、（メタ）アクリロイル基を１分子中に２個以上有する多官能アクリレートであってもよく、単官能（メタ）アクリレートと多官能（メタ）アクリレートとを併用するものであってもよい。
中でも、硬化物が上記貯蔵弾性率（Ｅ’）とｔａｎδを満たしやすく、線状凸部が柔軟性と弾性復元性を両立する点からは、単官能（メタ）アクリレートと多官能（メタ）アクリレートとを併用することが好ましい。
一方、硬度を高くする点からは、多官能（メタ）アクリレートのみを用いることが好ましい。
単官能（メタ）アクリレートの具体例としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、ブトキシエチレングリコール（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、グリセロール（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、イソボニル（メタ）アクリレート、イソデキシル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、２−メトキシエチル（メタ）アクリレート、メトキシエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、ビフェニロキシエチルアクリレート、ビスフェノールＡジグリシジル（メタ）アクリレート、ビフェニリロキシエチル（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性ビフェニリロキシエチル（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡエポキシ（メタ）アクリレート等が挙げられる。中でも、硬化物表面の防汚性が向上し、線状凸部が柔軟性に優れる点から、炭素数１０以上の長鎖アルキル基を有する単官能（メタ）アクリレートが好ましく、中でも、炭素数１２以上であることがより好ましく、トリデシル（メタ）アクリレート、及びドデシル（メタ）アクリレートの少なくとも１種を含むことが更により好ましい。これらの単官能（メタ）アクリル酸エステルは、１種単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
単官能（メタ）アクリレートを用いる場合の単官能（メタ）アクリレートの含有量は、電離放射線硬化性樹脂組成物の全固形分に対して、５〜４０質量％であることが好ましく、１０〜３０質量％であることがより好ましい。
また、多官能アクリレートの具体例としては、例えば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレンジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、テトラブロモビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＳジ（メタ）アクリレート、ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、フタル酸ジ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ウレタントリ（メタ）アクリレート、エステルトリ（メタ）アクリレート、ウレタンヘキサ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート等が挙げられる。中でも、線状凸部が柔軟性及び復元性に優れ、且つ線状微細凹凸表面の親水性が向上し、蛋白質の吸着が抑制される点から、アルキレンオキサイドを含む多官能（メタ）アクリレートを用いることが好ましく、エチレンオキサイド変性多官能（メタ）アクリレートを用いることがより好ましく、エチレンオキサイド変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、及び、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレートの少なくとも１種を含むことが更により好ましい。
上記多官能（メタ）アクリレートの含有量は、電離放射線硬化性樹脂組成物の全固形分に対して、１０〜９９．２質量％であることが好ましく、１５〜９９．１質量％であることがより好ましい。
親水性を高くするために、本発明において好ましく用いられる電離放射線硬化性樹脂組成物は、アルキレンオキサイドを含む多官能（メタ）アクリレートが含まれる組成物である。中でも、当該アルキレンオキサイドを含む多官能（メタ）アクリレートの含有量は、電離放射線硬化性樹脂組成物の全固形分に対して、７０〜９９質量％であることが好ましく、８０〜９９質量％であることがより好ましい。また、当該アルキレンオキサイドを含む多官能（メタ）アクリレートの含有量は、使用される全（メタ）アクリレート化合物中に８０〜１００質量％であることが好ましく、９０〜１００質量％であることがより好ましい。
また、硬化物の線状凸部が柔軟性と弾性復元性を両立しやすく、優れた乾拭き取り性と防汚性を得る点からは、本発明の電離放射線硬化性樹脂組成物は、少なくとも、炭素数１０以上の長鎖アルキル基を有する（メタ）アクリレートと、アルキレンオキサイドを含む多官能（メタ）アクリレートとを含有することが好ましい。中でも、炭素数１０以上の長鎖アルキル基を有する（メタ）アクリレートの含有割合が、アルキレンオキサイドを含む多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、５〜２０質量部であることが好ましく、１０〜１５質量部であることがより好ましい。
また、硬化物の線状凸部が柔軟性と弾性復元性を両立しやすく、優れた乾拭き取り性と防汚性を得る点からは、本発明の電離放射線硬化性樹脂組成物は、少なくとも、炭素数１０以上の長鎖アルキル基を有する（メタ）アクリレートと、アルキレンオキサイドを含む多官能（メタ）アクリレートとを含有することが好ましい。中でも、炭素数１０以上の長鎖アルキル基を有する（メタ）アクリレートの含有割合が、アルキレンオキサイドを含む多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、５〜２０質量部であることが好ましく、１０〜１５質量部であることがより好ましい。
（２）光重合開始剤
上記（メタ）アクリレートの硬化反応を開始又は促進させるために、必要に応じて光重合開始剤を適宜選択して用いても良い。光重合開始剤の具体例としては、例えば、ビスアシルフォスフィノキサイド、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−ケトン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、フェニルビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フォスフィンオキサイド、フェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィン酸エチル等が挙げられる。これらは、単独あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
上記（メタ）アクリレートの硬化反応を開始又は促進させるために、必要に応じて光重合開始剤を適宜選択して用いても良い。光重合開始剤の具体例としては、例えば、ビスアシルフォスフィノキサイド、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−ケトン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、フェニルビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フォスフィンオキサイド、フェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィン酸エチル等が挙げられる。これらは、単独あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
光重合開始剤を用いる場合、当該光重合開始剤の含有量は、通常、電離放射線硬化性樹脂組成物の全固形分に対して０．８〜２０質量％であり、０．９〜１０質量％であることが好ましい。
（３）帯電防止剤
本発明においては、前記樹脂組成物中に帯電防止剤を含有することが好ましい。帯電防止剤を含有することにより、線状微細凹凸層表面に汚れが付着することを抑制することができ、また、拭取り時に汚れが落ちやすい。
帯電防止剤は、従来公知のもの中から適宜選択して用いることができる。帯電防止剤の具体例としては、例えば、４級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、１級〜３級アミノ基等のカチオン性基を有する各種のカチオン性化合物、スルホン酸塩基、硫酸エステル塩基、リン酸エステル塩基、ホスホン酸塩基等のアニオン性基を有するアニオン性化合物、アミノ酸系、アミノ硫酸エステル系等の両性化合物、アミノアルコール系、グリセリン系、ポリエチレングリコール系等のノニオン性化合物、スズおよびチタンのアルコキシドのような有機金属化合物およびそれらのアセチルアセトナート塩のような金属キレート化合物等が挙げられる。中でも、カチオン性化合物が好ましく、３級アミノ基を有するカチオン性化合物がより好ましく、Ｎ，Ｎ−ジオクチル−１−オクタンアミン等のトリアルキルアミンであることが更により好ましい。
本発明においては、前記樹脂組成物中に帯電防止剤を含有することが好ましい。帯電防止剤を含有することにより、線状微細凹凸層表面に汚れが付着することを抑制することができ、また、拭取り時に汚れが落ちやすい。
帯電防止剤は、従来公知のもの中から適宜選択して用いることができる。帯電防止剤の具体例としては、例えば、４級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、１級〜３級アミノ基等のカチオン性基を有する各種のカチオン性化合物、スルホン酸塩基、硫酸エステル塩基、リン酸エステル塩基、ホスホン酸塩基等のアニオン性基を有するアニオン性化合物、アミノ酸系、アミノ硫酸エステル系等の両性化合物、アミノアルコール系、グリセリン系、ポリエチレングリコール系等のノニオン性化合物、スズおよびチタンのアルコキシドのような有機金属化合物およびそれらのアセチルアセトナート塩のような金属キレート化合物等が挙げられる。中でも、カチオン性化合物が好ましく、３級アミノ基を有するカチオン性化合物がより好ましく、Ｎ，Ｎ−ジオクチル−１−オクタンアミン等のトリアルキルアミンであることが更により好ましい。
帯電防止剤を用いる場合、当該帯電防止剤の含有量は、通常、電離放射線硬化性樹脂組成物の全固形分に対して１〜２０質量％であり、２〜１０質量％であることが好ましい。
（４）溶剤
本発明において樹脂組成物は、塗工性などを付与する点から溶剤を用いてもよい。溶剤を用いる場合、当該溶剤は、組成物中の各成分とは反応せず、当該各成分を溶解乃至分散可能な溶剤の中から適宜選択して用いることができる。このような溶剤の具体的としては、例えば、ベンゼン、ヘキサン等の炭化水素系溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン、プロピレングリコールモノエチルエーテル（ＰＧＭＥ）等のエーテル系溶剤、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン化アルキル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル系溶剤、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶剤、およびジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶剤、シクロヘキサン等のアノン系溶剤、メタノール、エタノール、およびプロパノール等のアルコール系溶剤を例示することができるが、これらに限られるものではない。また、樹脂組成物に用いられる溶剤は、１種類単独で用いてもよく、２種類以上の溶剤の混合溶剤でもよい。
本発明において樹脂組成物は、塗工性などを付与する点から溶剤を用いてもよい。溶剤を用いる場合、当該溶剤は、組成物中の各成分とは反応せず、当該各成分を溶解乃至分散可能な溶剤の中から適宜選択して用いることができる。このような溶剤の具体的としては、例えば、ベンゼン、ヘキサン等の炭化水素系溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン、プロピレングリコールモノエチルエーテル（ＰＧＭＥ）等のエーテル系溶剤、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン化アルキル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル系溶剤、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶剤、およびジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶剤、シクロヘキサン等のアノン系溶剤、メタノール、エタノール、およびプロパノール等のアルコール系溶剤を例示することができるが、これらに限られるものではない。また、樹脂組成物に用いられる溶剤は、１種類単独で用いてもよく、２種類以上の溶剤の混合溶剤でもよい。
樹脂組成物全量に対する、固形分の割合は２０〜７０質量％であることが好ましく、３０〜６０質量％であることがより好ましい。なお本発明において固形分とは、樹脂組成物中の溶剤以外のすべての成分を表す。
（５）その他の成分
本発明において用いられる線状微細凹凸層用の樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、更にその他の成分を含有してもよい。その他の成分としては、例えば、濡れ性調整のための界面活性剤、フッ素系化合物、シリコーン系化合物、安定化剤、消泡剤、ハジキ防止剤、酸化防止剤、凝集防止剤、粘度調整剤、離型剤等が挙げられる。
本発明において用いられる線状微細凹凸層用の樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、更にその他の成分を含有してもよい。その他の成分としては、例えば、濡れ性調整のための界面活性剤、フッ素系化合物、シリコーン系化合物、安定化剤、消泡剤、ハジキ防止剤、酸化防止剤、凝集防止剤、粘度調整剤、離型剤等が挙げられる。
＜基材＞
本発明に必要に応じて用いられる基材は、本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体の用途に合わせて適宜選択して用いられれば良い。基材は、透明基材に限定されるものではなく、用途に合わせて不透明基材であっても良い。
本発明に必要に応じて用いられる基材は、本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体の用途に合わせて適宜選択して用いられれば良い。基材は、透明基材に限定されるものではなく、用途に合わせて不透明基材であっても良い。
本発明に用いられる透明基材は、蛋白質吸着抑制用表面構造体に用いられる公知の透明基材の中から用途に応じて適宜選択して用いることができる。透明基材に用いられる材料の具体例としては、例えば、トリアセチルセルロース等のアセチルセルロース系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリエチレンやポリメチルペンテン等のオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエーテルサルホンやポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、アクロニトリル、メタクリロニトリル、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー等の透明樹脂や、ソーダ硝子、カリ硝子、鉛ガラス等の硝子、ＰＬＺＴ等のセラミックス、石英、蛍石等の透明無機材料等が挙げられる。
前記透明基材は、可視光領域における透過率が８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。ここで、透明基材の透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１（プラスチック−透明材料の全光線透過率の試験方法）により測定することができる。
また、不透明基材に用いられる材料の具体例としては、例えば、各種の金属、不透明のガラス、樹脂材料に無機顔料、発泡剤を混合した不透明樹脂等が挙げられ、その他、樹脂基材に無機スパッタ膜、特に金属スパッタ膜を形成した基材等が挙げられる。
基材の形状は、通常フィルム状、シート状、板状、ロッド状、所定形状に成形された成形体などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
また、大面積の蛋白質吸着抑制用表面構造体とする場合には、製造上、長尺状乃至ロール状の基材を用いることが好ましい。
また、大面積の蛋白質吸着抑制用表面構造体とする場合には、製造上、長尺状乃至ロール状の基材を用いることが好ましい。
前記基材の厚みは、本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体の用途や形状に応じて適宜設定することができ、特に限定されないが、通常２０〜５０００μｍである。前記基材は、ロールの形で供給されるもの、巻き取れるほどには曲がらないが負荷をかけることによって湾曲するもの、完全に曲がらないもののいずれであってもよい。
本発明に用いられる基材の構成は、単一の層からなる構成に限られるものではなく、複数の層が積層された構成を有してもよい。複数の層が積層された構成を有する場合は、同一組成の層が積層されてもよく、また、異なった組成を有する複数の層が積層されてもよい。
また、基材と後述する線状微細凹凸層との密着性を向上させ、ひいては耐摩耗性（耐傷性）を向上させるためのプライマー層を基材上に形成してもよい。このプライマー層は、基材および線状微細凹凸層との双方に密着性を有し、可視光を透過するものが好ましい。また基材と線状微細凹凸層の屈折率差により干渉ムラが出る場合にはプライマー層の屈折率を基材と線状微細凹凸層の中間の値に調整することでムラ軽減が可能である。
また、基材と後述する線状微細凹凸層との密着性を向上させ、ひいては耐摩耗性（耐傷性）を向上させるためのプライマー層を基材上に形成してもよい。このプライマー層は、基材および線状微細凹凸層との双方に密着性を有し、可視光を透過するものが好ましい。また基材と線状微細凹凸層の屈折率差により干渉ムラが出る場合にはプライマー層の屈折率を基材と線状微細凹凸層の中間の値に調整することでムラ軽減が可能である。
＜その他の構成＞
本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体は、本発明の効果を損なわない範囲において、更にその他の層を有していてもよい。
例えば、本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体は、線状微細凹凸層の表面に、剥離可能な保護フィルムを仮接着した状態で保管、搬送、売買、後加工又は施工を行い、適時、該保護フィルムを剥離除去する形態とすることもできる。これにより、保管、搬送等の間における蛋白質吸着抑制用表面構造体の表面の損傷、汚染を防止することができる。
本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体は、本発明の効果を損なわない範囲において、更にその他の層を有していてもよい。
例えば、本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体は、線状微細凹凸層の表面に、剥離可能な保護フィルムを仮接着した状態で保管、搬送、売買、後加工又は施工を行い、適時、該保護フィルムを剥離除去する形態とすることもできる。これにより、保管、搬送等の間における蛋白質吸着抑制用表面構造体の表面の損傷、汚染を防止することができる。
また、本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体は、線状微細凹凸形状を有しない面に接着剤層を形成し、更に当該接着剤層の表面に離型フィルムを剥離可能に積層してなる接着加工品とすることもできる。接着剤としては、粘着剤（感圧接着剤）、２液硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、熱溶融型接着剤等の公知の接着形態のものが各種使用できる。基材、接着剤層、及びその他任意の層はそれぞれ１層に限定されることなく、使用用途、条件により、適宜２層以上を選定可能である。
＜蛋白質吸着抑制用表面構造体の物性＞
本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体は、特定の材料からなる特定の線状微細凹凸表面を有することにより、高い親水性を有する。中でも、線状微細凹凸表面において、線状凸部の延在方向及びその垂直方向における水の接触角が４０度以下、より好ましくは３０度以下、更により好ましくは２０度以下であるものが好ましい。
更に、本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体は、特定の線状微細凹凸表面を有することにより、異方性を有する親水性が得られる。具体的には、線状凸部が延在する方向（図７（Ａ）（Ｂ）参照）は、線状凸部が延在する方向に対して垂直方向（図７（Ｃ）（Ｄ）参照）に比べて濡れ広がりやすくなる。本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体を後述するマイクロ流路、及びマイクロチップ用途に用いる場合には、本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体は、線状微細凹凸表面において、水を滴下した地点における（線状凸部の延在方向の水の接触角）と（線状凸部の延在方向に対して垂直方向の水の接触角）との差が５度以上であることが好ましく、更に８度以上であることが好ましい。一方、通常当該接触角の差は２０度以下の範囲となる。
本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体は、特定の材料からなる特定の線状微細凹凸表面を有することにより、高い親水性を有する。中でも、線状微細凹凸表面において、線状凸部の延在方向及びその垂直方向における水の接触角が４０度以下、より好ましくは３０度以下、更により好ましくは２０度以下であるものが好ましい。
更に、本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体は、特定の線状微細凹凸表面を有することにより、異方性を有する親水性が得られる。具体的には、線状凸部が延在する方向（図７（Ａ）（Ｂ）参照）は、線状凸部が延在する方向に対して垂直方向（図７（Ｃ）（Ｄ）参照）に比べて濡れ広がりやすくなる。本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体を後述するマイクロ流路、及びマイクロチップ用途に用いる場合には、本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体は、線状微細凹凸表面において、水を滴下した地点における（線状凸部の延在方向の水の接触角）と（線状凸部の延在方向に対して垂直方向の水の接触角）との差が５度以上であることが好ましく、更に８度以上であることが好ましい。一方、通常当該接触角の差は２０度以下の範囲となる。
本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体は、用途により、透明性の高い部材とすることが好ましい。すなわち、下地の意匠性を損傷しない点から、蛋白質吸着抑制用表面構造体の全光線透過率は、８５％以上であることが好ましく、更に９０％以上であることが好ましく、より更に９２％以上であることが好ましい。なおここで、蛋白質吸着抑制用表面構造体の全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１（プラスチック−透明材料の全光線透過率の試験方法）により測定することができる。
＜蛋白質吸着抑制用表面構造体の用途＞
本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体は、親水性液体中に溶解乃至分散した蛋白質と接触し得る種々の基材に好適に用いることができる。具体的には、例えば、後述するマイクロ流路やマイクロチップの他、薬液バッグ、輸液バッグ、細胞培養バッグ、医療用チューブ、血管カテーテル、人工血管、ソフトコンタクトレンズ等の各種医療用具や、フラスコ、ディッシュ、プレート、遠沈管、遠心用チューブ等の各種実験器具等が挙げられる。これらの用途に本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体を用いることにより、有効成分量の低下や収量の低下を抑制したり、細胞等の性質が変化することを抑制したり、目詰まりや品質の低下を抑制することが可能となる。
本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体は、親水性液体中に溶解乃至分散した蛋白質と接触し得る種々の基材に好適に用いることができる。具体的には、例えば、後述するマイクロ流路やマイクロチップの他、薬液バッグ、輸液バッグ、細胞培養バッグ、医療用チューブ、血管カテーテル、人工血管、ソフトコンタクトレンズ等の各種医療用具や、フラスコ、ディッシュ、プレート、遠沈管、遠心用チューブ等の各種実験器具等が挙げられる。これらの用途に本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体を用いることにより、有効成分量の低下や収量の低下を抑制したり、細胞等の性質が変化することを抑制したり、目詰まりや品質の低下を抑制することが可能となる。
［蛋白質吸着抑制用表面構造体の製造方法］
本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体は、前記樹脂組成物の硬化物により、複数の互いに平行な線状凸部が一方向又は略一方向に延在する線状微細凹凸形状を表面に有し、隣接する線状凸部間隔ｐの平均値ｐＡＶＧが５００ｎｍ以下となる線状微細凹凸層が形成可能な方法であればよく、特に限定されない。製造効率の点から、樹脂組成物の塗膜を金型により賦型する方法が好ましい。
上記金型の製造方法は、所望の線状微細凹凸形状の反転パターンを形成可能な従来公知の方法の中から適宜選択すればよい。線状微細凹凸形状として直線状の凸部を形成する場合、金型の製造方法は、中でも、バイトを用いた切削加工によって、円柱状母材の外周面に、円周方向に沿って並列した複数の溝を順次形成する工程を有する、賦型用ロール金型の製造方法を用いることが好ましい。
本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体は、前記樹脂組成物の硬化物により、複数の互いに平行な線状凸部が一方向又は略一方向に延在する線状微細凹凸形状を表面に有し、隣接する線状凸部間隔ｐの平均値ｐＡＶＧが５００ｎｍ以下となる線状微細凹凸層が形成可能な方法であればよく、特に限定されない。製造効率の点から、樹脂組成物の塗膜を金型により賦型する方法が好ましい。
上記金型の製造方法は、所望の線状微細凹凸形状の反転パターンを形成可能な従来公知の方法の中から適宜選択すればよい。線状微細凹凸形状として直線状の凸部を形成する場合、金型の製造方法は、中でも、バイトを用いた切削加工によって、円柱状母材の外周面に、円周方向に沿って並列した複数の溝を順次形成する工程を有する、賦型用ロール金型の製造方法を用いることが好ましい。
＜賦型用ロール金型を製造する工程＞
バイトを用いた切削加工によって、円柱状母材の外周面に、円周方向に沿って並列した複数の溝を順次形成することにより、賦型用ロール金型を製造する工程を説明する。
図８は、賦型用ロール金型２０の製造工程の説明に供する図である。この製造工程において、まず、円柱状母材３０を準備する。円柱状母材３０としては、繰り返し使用した際に変形および摩耗するものでなければ、特に限定されるものではなく、金属製であっても良く、樹脂製であっても良いが、通常、金属製が好適に用いられる。耐変形性および耐摩耗性に優れているからである。
バイトを用いた切削加工によって、円柱状母材の外周面に、円周方向に沿って並列した複数の溝を順次形成することにより、賦型用ロール金型を製造する工程を説明する。
図８は、賦型用ロール金型２０の製造工程の説明に供する図である。この製造工程において、まず、円柱状母材３０を準備する。円柱状母材３０としては、繰り返し使用した際に変形および摩耗するものでなければ、特に限定されるものではなく、金属製であっても良く、樹脂製であっても良いが、通常、金属製が好適に用いられる。耐変形性および耐摩耗性に優れているからである。
金属製の円柱状母材の材質としては、ニッケル、クロム、ステンレス、鉄、アルミ、銅もしくはそれらの合金を用いることが出来るが、再使用しやすいように前記金属製の円柱状母材の表面に前記材料による金属めっきを施した円柱状母材を用いても良い。円柱状母材としては、中空すなわち円筒状であっても良い。また、初めに、切削工程により円柱状母材３０の外周面を平滑化する工程を有していても良い。この場合、円柱状母材３０を回転させながら、平滑化用のバイトの刃先を外周面に押圧して、矢印Ａにより示すように、回転軸方向に移動させることにより、円柱状母材の外周面を平滑化する。必要に応じてバフ研磨や電解研磨等の研磨工程を追加してもよい。また、転写する際に線状微細凹凸樹脂が円柱状母材から剥離しやすいように円柱状母材表面に剥離シリコーン、フッ素系樹脂もしくはＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）などのコーティング、蒸着、もしくはそれらを組み合わせた離型処理を行っても良い。
続いて、線状凹凸形状作製用のバイト３１を用いた切削加工によって、円柱状母材３０の外周面に、円周方向に沿って並列した複数の溝を順次形成する。ここで、線状凹凸形状作製用のバイト３１の刃先の形状は、適宜、製造する線状微細凹凸形状に対応した形状とする。図９に、バイトの刃先の線状微細凹凸形状の延在方向に対する垂直断面を一部拡大した模式的断面図を示す。例えば図４（Ａ）のような矩形の線状凸部を形成する場合には、バイト３１の刃先を図９に示すような当該線状凸部の相補的な矩形の形状とする。また、線状凸部の形状や高さが、互いに平行な線状凸部間で周期的に変化する場合には、バイト３１の刃先幅Ｓが、少なくとも繰返し周期の幅を含むことが好ましい。
円柱状母材３０を回転させながら、線状凹凸形状作製用のバイト３１の刃先を外周面に押圧して切削するが、矢印Ａにより示すように回転軸方向に、バイト３１の刃先幅Ｓのピッチにより間欠送りして移動させることにより、円周方向に沿って並列した複数の溝を順次形成する。
前記バイト３１の刃先幅Ｓとしては、例えば、２０〜１００μｍ程度とすることができるが、これに限定されるものではない。
円柱状母材３０を回転させながら、線状凹凸形状作製用のバイト３１の刃先を外周面に押圧して切削するが、矢印Ａにより示すように回転軸方向に、バイト３１の刃先幅Ｓのピッチにより間欠送りして移動させることにより、円周方向に沿って並列した複数の溝を順次形成する。
前記バイト３１の刃先幅Ｓとしては、例えば、２０〜１００μｍ程度とすることができるが、これに限定されるものではない。
また、例えば、線状凸部の延在方向において周期的に高さが異なる場合など、一回の切削工程により、製造する線状微細凹凸形状に相補的な形状を作成できない場合には、更に別の線状凹凸形状作製用のバイトを用いて複数回の切削工程を有していても良い。以上のようにして、賦型用ロール金型２０を製造することができる。
なお、線状凹凸形状作製用のバイト３１の作製は、従来公知の方法を適宜選択して、製造する線状微細凹凸形状に対応した形状となるように行えばよい。
本発明においては、このような賦型用ロール金型２０を用いることから、任意の線状微細凹凸形状を形成し易く、更に、生産性が向上する。
なお、線状凹凸形状作製用のバイト３１の作製は、従来公知の方法を適宜選択して、製造する線状微細凹凸形状に対応した形状となるように行えばよい。
本発明においては、このような賦型用ロール金型２０を用いることから、任意の線状微細凹凸形状を形成し易く、更に、生産性が向上する。
また、その他の金型の製造方法として、延在方向が異なる線状凸部を有する複数の金型を連結して一つの枚様な金型とする方法や、延在方向が異なる線状凸部を有する複数のソフトモールドを円柱状母材に貼り合わせて１つのロール金型とする方法が挙げられる。このようにして得られた金型により形成された蛋白質吸着抑制用表面構造体は、図１６に示されるように、線状微細凹凸形状３が複数の部分構造（例えば、図１６の３（ａ）、３（ｂ）及び３（ｃ））を有するものとなる。
＜線状微細凹凸表面を形成する工程＞
前記賦型用ロール金型を使用して、線状微細凹凸層形成用の樹脂組成物に、線状微細凹凸表面を賦型する方法は、従来公知の方法の中から適宜選択して用いることができる。例えば、まず基材上に、線状微細凹凸層形成用の樹脂組成物を塗布し、線状微細凹凸表面形成用層（受容層）を形成し、当該線状微細凹凸表面形成用層の表面と所望の線状微細凹凸形状を有する賦型用ロール金型とを接触させて配置し、圧力をかけることによって、当該線状微細凹凸表面形成用層の金型側表面に前記線状微細凹凸表面を形成した後、適宜該樹脂組成物を硬化させることにより線状微細凹凸層を形成し、前記賦型用ロール金型から剥離する方法等が挙げられる。前記樹脂組成物を硬化させる方法は、該樹脂組成物の種類等に応じて適宜選択することができる。
前記賦型用ロール金型を使用して、線状微細凹凸層形成用の樹脂組成物に、線状微細凹凸表面を賦型する方法は、従来公知の方法の中から適宜選択して用いることができる。例えば、まず基材上に、線状微細凹凸層形成用の樹脂組成物を塗布し、線状微細凹凸表面形成用層（受容層）を形成し、当該線状微細凹凸表面形成用層の表面と所望の線状微細凹凸形状を有する賦型用ロール金型とを接触させて配置し、圧力をかけることによって、当該線状微細凹凸表面形成用層の金型側表面に前記線状微細凹凸表面を形成した後、適宜該樹脂組成物を硬化させることにより線状微細凹凸層を形成し、前記賦型用ロール金型から剥離する方法等が挙げられる。前記樹脂組成物を硬化させる方法は、該樹脂組成物の種類等に応じて適宜選択することができる。
図１０に、線状微細凹凸層形成用の樹脂組成物として電離放射線硬化性樹脂組成物を用い、賦型用ロール金型２０を用いた場合に、透明基材上に線状微細凹凸層を形成する方法の一例を示す。
図１０に示す方法では、樹脂供給工程において、ダイ１１により帯状フィルム形態の透明基材６に、未硬化で液状の電離放射線硬化性樹脂組成物を塗布し、線状微細凹凸形状の受容層１’を形成する。なお電離放射線硬化性樹脂組成物の塗布については、ダイ１１による場合に限らず、各種の手法を適用することができる。続いて、押圧ローラ１２により、微細凹凸層形成用原版である賦型用ロール金型２０の周側面に透明基材６を加圧押圧し、これにより透明基材６に受容層１’を密着させると共に、賦型用ロール金型２０の周側面に作製された線状微細凹凸形状の凹部に、受容層１’を構成する電離放射線硬化性樹脂組成物を充分に充填する。この状態で、紫外線の照射により電離放射線硬化性樹脂組成物を硬化させ、これにより透明基材６の表面に線状微細凹凸層１を作製する。続いて剥離ローラ１３を介して賦型用ロール金型２０から、硬化した線状微細凹凸層１と一体に透明基材６を剥離する。必要に応じてこの透明基材６に粘着層等を作製した後、所望の大きさに切断して蛋白質吸着抑制用表面構造体１０を作製する。これにより蛋白質吸着抑制用表面構造体１０は、ロール材による長尺の透明基材６に、微細凹凸層形成用原版である賦型用ロール金型２０の周側面に作製された線状微細凹凸形状を順次賦型して、効率良く大量生産される。
図１０に示す方法では、樹脂供給工程において、ダイ１１により帯状フィルム形態の透明基材６に、未硬化で液状の電離放射線硬化性樹脂組成物を塗布し、線状微細凹凸形状の受容層１’を形成する。なお電離放射線硬化性樹脂組成物の塗布については、ダイ１１による場合に限らず、各種の手法を適用することができる。続いて、押圧ローラ１２により、微細凹凸層形成用原版である賦型用ロール金型２０の周側面に透明基材６を加圧押圧し、これにより透明基材６に受容層１’を密着させると共に、賦型用ロール金型２０の周側面に作製された線状微細凹凸形状の凹部に、受容層１’を構成する電離放射線硬化性樹脂組成物を充分に充填する。この状態で、紫外線の照射により電離放射線硬化性樹脂組成物を硬化させ、これにより透明基材６の表面に線状微細凹凸層１を作製する。続いて剥離ローラ１３を介して賦型用ロール金型２０から、硬化した線状微細凹凸層１と一体に透明基材６を剥離する。必要に応じてこの透明基材６に粘着層等を作製した後、所望の大きさに切断して蛋白質吸着抑制用表面構造体１０を作製する。これにより蛋白質吸着抑制用表面構造体１０は、ロール材による長尺の透明基材６に、微細凹凸層形成用原版である賦型用ロール金型２０の周側面に作製された線状微細凹凸形状を順次賦型して、効率良く大量生産される。
また上述の蛋白質吸着抑制用表面構造体の製造方法においては、賦型用ロール金型２０を使用した賦型処理により蛋白質吸着抑制用表面構造体を生産する場合について述べたが、本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体は当該方法に限られず製造されても良い。例えば、蛋白質吸着抑制用表面構造体の形状に係る基材の形状に応じて、例えば平板、特定の曲面形状による賦型用金型を使用した枚葉の処理により蛋白質吸着抑制用表面構造体を作成する場合等、賦型処理に係る工程、蛋白質吸着抑制用表面構造体形成用原版は、蛋白質吸着抑制用表面構造体の形状に係る基材の形状に応じて適宜変更することができる。
［マイクロ流路］
本発明に係るマイクロ流路は、親水性液体を流すためのマイクロ流路であって、当該マイクロ流路の表面の一部が、前記本発明に係る蛋白質吸着抑制用表面構造体であって、当該蛋白質吸着抑制用表面構造体の線状微細凹凸層を構成している樹脂組成物を平坦な硬化膜としたときに、当該平坦な硬化膜表面における水の接触角が７０度以下であることを特徴とする。
なお本発明において親水性液体とは、水及び水性溶剤から選択される１種以上の溶媒を有し、蛋白質及びその他の成分を含有してもよい液体をいう。本発明において水性溶剤とは、２５℃の水１００質量部中に、１気圧下で３質量部以上溶解する溶剤のことをいい、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール等のアルコール類等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
本発明のマイクロ流路は、表面の一部が前記本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体であるため、蛋白質を溶解乃至分散する親水性液体のマイクロ流路として好適に用いることができる。
本発明に係るマイクロ流路は、親水性液体を流すためのマイクロ流路であって、当該マイクロ流路の表面の一部が、前記本発明に係る蛋白質吸着抑制用表面構造体であって、当該蛋白質吸着抑制用表面構造体の線状微細凹凸層を構成している樹脂組成物を平坦な硬化膜としたときに、当該平坦な硬化膜表面における水の接触角が７０度以下であることを特徴とする。
なお本発明において親水性液体とは、水及び水性溶剤から選択される１種以上の溶媒を有し、蛋白質及びその他の成分を含有してもよい液体をいう。本発明において水性溶剤とは、２５℃の水１００質量部中に、１気圧下で３質量部以上溶解する溶剤のことをいい、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール等のアルコール類等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
本発明のマイクロ流路は、表面の一部が前記本発明の蛋白質吸着抑制用表面構造体であるため、蛋白質を溶解乃至分散する親水性液体のマイクロ流路として好適に用いることができる。
本発明のマイクロ流路は、親水性液体の通過が可能であるように、二次元及び／又は三次元的に所望の形状に形成された流路である。
マイクロ流路の平面形状は、特に限定されるものではなく、用途、サイズ等を考慮して、任意に設定することができる。マイクロ流路の断面（流体の流れ方向に垂直に交わる断面）形状は、例えば、四角形、台形等の多角形及びこれらの角部分が丸みを帯びた形状、円形、だ円形、ドーム形状あるいは左右非対称の不均一形等どのような形状であってもよい。マイクロ流路は、全長にわたって同じ断面形状及び大きさであってもよいが、部分的に異なる形状及び大きさであってもよい。例えば、試料を導入及び／又は排出する部分等は、完全にマイクロ流路が密閉された状態ではなく、上部の一部が開放状態になっていてもよいし、容積を測定する部分又は光学系を利用して測定を行う検出部等では、一定の断面積が維持されていればよいし、徐々に又は段階的に細く又は太くなる部分があってもよい。
マイクロ流路の平面形状は、特に限定されるものではなく、用途、サイズ等を考慮して、任意に設定することができる。マイクロ流路の断面（流体の流れ方向に垂直に交わる断面）形状は、例えば、四角形、台形等の多角形及びこれらの角部分が丸みを帯びた形状、円形、だ円形、ドーム形状あるいは左右非対称の不均一形等どのような形状であってもよい。マイクロ流路は、全長にわたって同じ断面形状及び大きさであってもよいが、部分的に異なる形状及び大きさであってもよい。例えば、試料を導入及び／又は排出する部分等は、完全にマイクロ流路が密閉された状態ではなく、上部の一部が開放状態になっていてもよいし、容積を測定する部分又は光学系を利用して測定を行う検出部等では、一定の断面積が維持されていればよいし、徐々に又は段階的に細く又は太くなる部分があってもよい。
本発明のマイクロ流路について図を参照して説明する。図１１及び図１２は、本発明に係るマイクロ流路の一例を模式的に示す、概略断面図である。図１１の例では、基材４の表面の少なくとも一部に、上記特定の線状微細凹凸層を有している。図１２に示されるように、流路を区切るため、樹脂層７等により壁面７’を有していてもよい。
図１１の例に示されるマイクロ流路における基材４や、図１２の例に示されるマイクロ流路における樹脂層７は疎水性を有することが好ましい。当該基材４や樹脂層７が疎水性を有することにより、親水性液体は親水性を有する線状微細凹凸形状３から、基材４乃至樹脂層７側へ流出し難く、、線状微細凹凸形状３上を流れることができる。当該基材４や樹脂層７は、更に必要に応じて、公知の撥水性処理が行われていても良い。また、図示はしないが壁面７’の表面は、蛋白質吸着抑制用表面構造体が形成されていてもよい。また、マイクロ流路の上部にカバープレート８を用いて蓋をしてもよく、当該カバープレート８のマイクロ流路に対向する面９が線状微細凹凸形状３を有していてもよい。
なお、図１２においては、説明の都合上、樹脂層７とカバープレート８との間に隙間を有しているが、通常、樹脂層７とカバープレート８とは、密着させて用いるものである。
図１１の例に示されるマイクロ流路における基材４や、図１２の例に示されるマイクロ流路における樹脂層７は疎水性を有することが好ましい。当該基材４や樹脂層７が疎水性を有することにより、親水性液体は親水性を有する線状微細凹凸形状３から、基材４乃至樹脂層７側へ流出し難く、、線状微細凹凸形状３上を流れることができる。当該基材４や樹脂層７は、更に必要に応じて、公知の撥水性処理が行われていても良い。また、図示はしないが壁面７’の表面は、蛋白質吸着抑制用表面構造体が形成されていてもよい。また、マイクロ流路の上部にカバープレート８を用いて蓋をしてもよく、当該カバープレート８のマイクロ流路に対向する面９が線状微細凹凸形状３を有していてもよい。
なお、図１２においては、説明の都合上、樹脂層７とカバープレート８との間に隙間を有しているが、通常、樹脂層７とカバープレート８とは、密着させて用いるものである。
本発明のマイクロ流路において、線状微細凹凸層は、平坦な硬化膜としたときに、当該平坦な硬化膜表面における水の接触角が７０度以下である樹脂組成物の硬化膜からなるものであるため、線状微細凹凸層はその形状と相俟って親水性に優れている。その結果、本発明のマイクロ流路は、流路内での蛋白質の吸着が抑制されるとともに、親水性液体が流路内全体にぬれ広がり、親水性液体が流路内を流れやすくなる。特に構造上より親水性が高くなる線状凸部の延在方向はより濡れ広がりやすく、且つ構造上も親水性液体が流れやすいという効果を有する。
前記本発明に係る蛋白質吸着抑制用表面構造体は、上述の通り線状微細凹凸形状の延在方向が、より親水性が高く親水性液体が流れやすい傾向にある。そのため、マイクロ流路の流れ方向と、線状微細凹凸形状の延在方向とのなす角が４５度以下であるように線状微細凹凸形状を配置することが、親水性液体が流路内の流れ方向に沿ってより流れやすくなることから好ましい。中でも、親水性液体の流れ方向への流動性の点から、当該なす角が３０度以下であることがより好ましく、０度（平行又は略平行）であることが更により好ましい。
しかしながら、親水性液体の流れが一定方向でない場合、即ちマイクロ流路が蛇行している等により曲線を有している場合には、マイクロ流路の一部において、マイクロ流路の流れ方向と、線状微細凹凸形状の延在方向とのなす角が４５度を超える場合がある。その場合、マイクロ流路の流れ方向と、線状微細凹凸形状の延在方向とのなす角が４５度を超える部分が、流路全体の４０％以下であることが好ましく、２０％以下であることがより好ましく、１０％以下であることが更により好ましい。
しかしながら、親水性液体の流れが一定方向でない場合、即ちマイクロ流路が蛇行している等により曲線を有している場合には、マイクロ流路の一部において、マイクロ流路の流れ方向と、線状微細凹凸形状の延在方向とのなす角が４５度を超える場合がある。その場合、マイクロ流路の流れ方向と、線状微細凹凸形状の延在方向とのなす角が４５度を超える部分が、流路全体の４０％以下であることが好ましく、２０％以下であることがより好ましく、１０％以下であることが更により好ましい。
図１４及び図１５は、後述する図１３のマイクロチップの一例における点線部分（Ａ）の一例を示す拡大図である。図１４の例は、線状微細凹凸形状の延在方向Ｙが一定の場合の例である。図１４の例では、マイクロ流路４０の曲線部分の一部で、マイクロ流路の流れ方向と線状微細凹凸形状の延在方向とのなす角が４５度を超える部分がある。しかしながら、図１３のマイクロチップに形成されたマイクロ流路４０は、なす角４５度を超える部分が流路全体の４０％以下であるため、親水性液体の流動性に優れている。
図１５の例では、線状微細凹凸形状がマイクロ流路の曲線に合わせて、Ｙ（ａ）、Ｙ（ｂ）、Ｙ（ｃ）の３つの延在方向を有している。当該図１５の例では、マイクロ流路の流れ方向と、線状微細凹凸形状の延在方向とのなす角の最大値が４５度であるため、マイクロ流路の流れ方向における親水性液体の流動性により優れている。
また、図示はしないが、マイクロ流路の流れ方向と、線状微細凹凸形状の延在方向とが平行となるように、線状微細凹凸形状をマイクロ流路の流れ方向に沿った開曲線としてもよい。
図１５の例では、線状微細凹凸形状がマイクロ流路の曲線に合わせて、Ｙ（ａ）、Ｙ（ｂ）、Ｙ（ｃ）の３つの延在方向を有している。当該図１５の例では、マイクロ流路の流れ方向と、線状微細凹凸形状の延在方向とのなす角の最大値が４５度であるため、マイクロ流路の流れ方向における親水性液体の流動性により優れている。
また、図示はしないが、マイクロ流路の流れ方向と、線状微細凹凸形状の延在方向とが平行となるように、線状微細凹凸形状をマイクロ流路の流れ方向に沿った開曲線としてもよい。
マイクロ流路の幅は、本発明の効果を損なわない範囲で適宜選択すればよく、中でも、１〜１０００μｍであることが好ましく、１０〜５００μｍであることがより好ましく、５０〜３００μｍであること更により好ましい。
また、マイクロ流路の深さは、本発明の効果を損なわない範囲で適宜選択すればよく、中でも、１０〜１０００μｍであることが好ましく、５０〜５００μｍであることがより好ましい。
また、マイクロ流路の深さは、本発明の効果を損なわない範囲で適宜選択すればよく、中でも、１０〜１０００μｍであることが好ましく、５０〜５００μｍであることがより好ましい。
マイクロ流路用基材、及びカバープレートは、前記本発明に係る蛋白質吸着抑制用表面構造体に用いられる基材と同様のものを用いることができる。
また、マイクロ流路における線状微細凹凸形状は、前記本発明に係る蛋白質吸着抑制用表面構造体に用いられる線状微細凹凸形状と同様のものとすることができるのでここでの説明は省略する。
また、マイクロ流路における線状微細凹凸形状は、前記本発明に係る蛋白質吸着抑制用表面構造体に用いられる線状微細凹凸形状と同様のものとすることができるのでここでの説明は省略する。
＜マイクロ流路の製造方法＞
マイクロ流路の製造方法は、特に限定されない。図１１の例に示されるマイクロ流路の製造方法としては、例えば、疎水性の基材４上に、公知の方法により所望の部分のみに線状微細凹凸層を形成することによりマイクロ流路を製造する方法や、前述した賦型用ロール金型を用いた方法により基材の全面に線状微細凹凸層を形成した後、公知のエッチング法等によりパターニングして、マイクロ流路を製造する方法が挙げられる。また、図１２の例に示されるような、壁面を有するマイクロ流路の製造方法としては、例えば、前述した賦型用ロール金型を用いた方法により基材の全面に線状微細凹凸層を形成した後、公知の方法によりパターン上に疎水性の樹脂層を形成する方法などが挙げられる。
また、図１５の例に示されるように、流れ方向に応じて延在方向が異なるマイクロ流路の製造方法としては、延在方向が異なる線状凸部を有する複数の金型を連結して一つの枚様な金型とし、当該金型により図１６に示されるような線状微細凹凸形状３が複数の部分構造を有する線状微細凹凸層を形成した後、上記と同様にしてマイクロ流路を製造する方法などが挙げられる。
マイクロ流路の製造方法は、特に限定されない。図１１の例に示されるマイクロ流路の製造方法としては、例えば、疎水性の基材４上に、公知の方法により所望の部分のみに線状微細凹凸層を形成することによりマイクロ流路を製造する方法や、前述した賦型用ロール金型を用いた方法により基材の全面に線状微細凹凸層を形成した後、公知のエッチング法等によりパターニングして、マイクロ流路を製造する方法が挙げられる。また、図１２の例に示されるような、壁面を有するマイクロ流路の製造方法としては、例えば、前述した賦型用ロール金型を用いた方法により基材の全面に線状微細凹凸層を形成した後、公知の方法によりパターン上に疎水性の樹脂層を形成する方法などが挙げられる。
また、図１５の例に示されるように、流れ方向に応じて延在方向が異なるマイクロ流路の製造方法としては、延在方向が異なる線状凸部を有する複数の金型を連結して一つの枚様な金型とし、当該金型により図１６に示されるような線状微細凹凸形状３が複数の部分構造を有する線状微細凹凸層を形成した後、上記と同様にしてマイクロ流路を製造する方法などが挙げられる。
［マイクロチップ］
本発明に係るマイクロチップは、前記本発明に係るマイクロ流路を備えることを特徴とする。本発明に係るマイクロチップについて図を参照して説明する。図１３は、本発明に係るマイクロチップの一例を模式的に示す概略図である。図１３の例によれば、基材４にマイクロ流路４０が形成されており、流路の一部に貯留部１５が形成されている。図示はしないが、基材４上にカバープレートを有していてもよく、当該カバープレートの貯留部に対応する部分が、開口部を形成していてもよい。
なお、本発明のマイクロチップにおいて、マイクロ流路２０、貯留部１５やその他の構成は、マイクロチップの目的に応じて適宜形成されるものであり、図１３の例に示された構成に限られるものではない。例えば、マイクロ流路の端部又は途中には、試料の導入口、排出口及び／又は液溜等が形成されていたり、遠心分離部、計量部、混合反応部、光学的または電気的測定部等が、それら自体又はそれらを連結させるマイクロ流路として一連構造で形成されていてもよい。
また、種々の二次元及び／又は三次元形状直線的なあるいは屈曲又は湾曲したパターンを有するマイクロ流路等を有する第１基板と、第一基板と同一又は異なるパターンを有する第２基板とが、熱圧着や接着剤などによって張り合わされたものであってもよい。
本発明に係るマイクロチップは、前記本発明に係るマイクロ流路を備えることを特徴とする。本発明に係るマイクロチップについて図を参照して説明する。図１３は、本発明に係るマイクロチップの一例を模式的に示す概略図である。図１３の例によれば、基材４にマイクロ流路４０が形成されており、流路の一部に貯留部１５が形成されている。図示はしないが、基材４上にカバープレートを有していてもよく、当該カバープレートの貯留部に対応する部分が、開口部を形成していてもよい。
なお、本発明のマイクロチップにおいて、マイクロ流路２０、貯留部１５やその他の構成は、マイクロチップの目的に応じて適宜形成されるものであり、図１３の例に示された構成に限られるものではない。例えば、マイクロ流路の端部又は途中には、試料の導入口、排出口及び／又は液溜等が形成されていたり、遠心分離部、計量部、混合反応部、光学的または電気的測定部等が、それら自体又はそれらを連結させるマイクロ流路として一連構造で形成されていてもよい。
また、種々の二次元及び／又は三次元形状直線的なあるいは屈曲又は湾曲したパターンを有するマイクロ流路等を有する第１基板と、第一基板と同一又は異なるパターンを有する第２基板とが、熱圧着や接着剤などによって張り合わされたものであってもよい。
本発明のマイクロチップは、前記本発明に係るマイクロ流路を備えることにより、蛋白質の吸着が抑制されるとともに、流路内を流れる液体の流速が安定するため、蛋白質を溶解乃至分散した液体を高精度で操作することができ、蛋白質の測定等の精度が向上する。
このようなマイクロチップは、医療、食品、創薬等の種々の分野において、ＤＮＡ、酵素、タンパク質、ウィルス、細胞などの種々の生体物質（主に液体の状態）を、分析、検出、反応、測定等するための基板として利用されるものであり、例えば、臨床分析チップ、環境分析チップ、遺伝子分析チップ（ＤＮＡチップ）、たんぱく質分析チップ（プロテオームチップ）、糖鎖チップ、クロマトグラフチップ、細胞解析チップ、製薬スクリーニングチップ等と種々の呼び名で提供されている全てのチップを包含する。
このようなマイクロチップは、医療、食品、創薬等の種々の分野において、ＤＮＡ、酵素、タンパク質、ウィルス、細胞などの種々の生体物質（主に液体の状態）を、分析、検出、反応、測定等するための基板として利用されるものであり、例えば、臨床分析チップ、環境分析チップ、遺伝子分析チップ（ＤＮＡチップ）、たんぱく質分析チップ（プロテオームチップ）、糖鎖チップ、クロマトグラフチップ、細胞解析チップ、製薬スクリーニングチップ等と種々の呼び名で提供されている全てのチップを包含する。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
（製造例１ 賦型用ロール金型１の作製）
幅１３００ｍｍ、直径２９８ｍｍで表面に銅めっきを施した鉄製の円柱状母材を準備した。一方で、刃先幅３０μｍの表面に、線状凸部の延在方向Ｙに対する垂直断面形状が図８のような矩形状の線状凹凸部（隣接する線状凸部間隔ｐの平均値ｐＡＶＧが１５０ｎｍ、線状凸部幅の平均幅７５ｎｍ、線状凹部の平均幅７５ｎｍ、線状凸部の高さＨＡＶＧが７０ｎｍ）を有する切削用バイトを準備した。
円柱状母材を回転させながら、前記切削用バイトの刃先を外周面に押圧して切削し、バイト３１の刃先幅３０μｍのピッチで間欠送りして回転軸方向に移動させることにより、円周方向に沿って並列した複数の溝を順次形成し、賦型用ロール金型１を作製した。
幅１３００ｍｍ、直径２９８ｍｍで表面に銅めっきを施した鉄製の円柱状母材を準備した。一方で、刃先幅３０μｍの表面に、線状凸部の延在方向Ｙに対する垂直断面形状が図８のような矩形状の線状凹凸部（隣接する線状凸部間隔ｐの平均値ｐＡＶＧが１５０ｎｍ、線状凸部幅の平均幅７５ｎｍ、線状凹部の平均幅７５ｎｍ、線状凸部の高さＨＡＶＧが７０ｎｍ）を有する切削用バイトを準備した。
円柱状母材を回転させながら、前記切削用バイトの刃先を外周面に押圧して切削し、バイト３１の刃先幅３０μｍのピッチで間欠送りして回転軸方向に移動させることにより、円周方向に沿って並列した複数の溝を順次形成し、賦型用ロール金型１を作製した。
（製造例２ 賦型用ロール金型２の作製）
切削用バイトとして、刃先幅３０μｍの表面に、線状凸部の延在方向Ｙに対する垂直断面形状が図８のような矩形状の線状凹凸部（隣接する線状凸部間隔ｐの平均値ｐＡＶＧが２００ｎｍ、線状凸部幅の平均幅１００ｎｍ、線状凹部の平均幅１００ｎｍ、線状凸部の高さＨＡＶＧが１００ｎｍ）を有する切削用バイトを準備した以外は、製造例１と同様にして、賦型用ロール金型２を作製した。
切削用バイトとして、刃先幅３０μｍの表面に、線状凸部の延在方向Ｙに対する垂直断面形状が図８のような矩形状の線状凹凸部（隣接する線状凸部間隔ｐの平均値ｐＡＶＧが２００ｎｍ、線状凸部幅の平均幅１００ｎｍ、線状凹部の平均幅１００ｎｍ、線状凸部の高さＨＡＶＧが１００ｎｍ）を有する切削用バイトを準備した以外は、製造例１と同様にして、賦型用ロール金型２を作製した。
（製造例３ 線状微細凹凸層形成用樹脂組成物Ａの調製）
以下の各成分を混合し、希釈溶剤として、メチルエチルケトン及びメチルイソブチルケトンを用いて、固形分４５質量％の線状微細凹凸層形成用樹脂組成物Ａを調製した。
＜樹脂組成物Ａの組成＞
・エチレンオキサイド変性（ＥＯ変性）ビスフェノールＡジアクリレート ６５質量部
・ＥＯ変性トリメチロールプロパントリアクリレート ３５質量部
・ジフェニル（２，４，６−トリメトキシベンゾイル）ホスフィンオキシド（ルシリンＴＰＯ） １質量部
以下の各成分を混合し、希釈溶剤として、メチルエチルケトン及びメチルイソブチルケトンを用いて、固形分４５質量％の線状微細凹凸層形成用樹脂組成物Ａを調製した。
＜樹脂組成物Ａの組成＞
・エチレンオキサイド変性（ＥＯ変性）ビスフェノールＡジアクリレート ６５質量部
・ＥＯ変性トリメチロールプロパントリアクリレート ３５質量部
・ジフェニル（２，４，６−トリメトキシベンゾイル）ホスフィンオキシド（ルシリンＴＰＯ） １質量部
（実施例１）
図１０に示す方法により、蛋白質吸着抑制用表面構造体１を製造した。
賦型用ロール金型２０として、製造例１の賦型用ロール金型１を用い、透明基材６として、厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）（東洋紡社製）を用いた。また、ダイ１１により帯状フィルム形態の透明基材６に、硬化後の線状微細凹凸層の厚さが２０μｍとなるように、製造例３で得られた線状微細凹凸層形成用樹脂組成物Ａを塗布した。透明基材側から２０００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギーで紫外線を照射して線状微細凹凸層形成用樹脂組成物Ａを硬化させた。その後、賦型用ロール金型より剥離し、実施例１の蛋白質吸着抑制用表面構造体１を得た。線状凸部の延在方向Ｙに対する垂直断面形状が矩形状の線状微細凹凸表面（隣接する線状凸部間隔ｐの平均値ｐＡＶＧが１５０ｎｍ、線状凸部幅の平均幅７５ｎｍ、線状凹部の平均幅７５ｎｍ、線状凸部の高さＨＡＶＧが７０ｎｍ）が得られた。
実施例１で得られた蛋白質吸着抑制用表面構造体１の断面のＳＥＭ写真を図１７に示す。
図１０に示す方法により、蛋白質吸着抑制用表面構造体１を製造した。
賦型用ロール金型２０として、製造例１の賦型用ロール金型１を用い、透明基材６として、厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）（東洋紡社製）を用いた。また、ダイ１１により帯状フィルム形態の透明基材６に、硬化後の線状微細凹凸層の厚さが２０μｍとなるように、製造例３で得られた線状微細凹凸層形成用樹脂組成物Ａを塗布した。透明基材側から２０００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギーで紫外線を照射して線状微細凹凸層形成用樹脂組成物Ａを硬化させた。その後、賦型用ロール金型より剥離し、実施例１の蛋白質吸着抑制用表面構造体１を得た。線状凸部の延在方向Ｙに対する垂直断面形状が矩形状の線状微細凹凸表面（隣接する線状凸部間隔ｐの平均値ｐＡＶＧが１５０ｎｍ、線状凸部幅の平均幅７５ｎｍ、線状凹部の平均幅７５ｎｍ、線状凸部の高さＨＡＶＧが７０ｎｍ）が得られた。
実施例１で得られた蛋白質吸着抑制用表面構造体１の断面のＳＥＭ写真を図１７に示す。
（実施例２）
実施例１において、賦型用ロール金型２０として、製造例１の賦型用ロール金型１の代わりに、製造例２で得られた賦型用ロール金型２を用いた以外は、実施例１と同様にして蛋白質吸着抑制用表面構造体２を得た。線状凸部の延在方向Ｙに対する垂直断面形状が矩形状の線状微細凹凸表面（隣接する線状凸部間隔ｐの平均値ｐＡＶＧが２００ｎｍ、線状凸部幅の平均幅１００ｎｍ、線状凹部の平均幅１００ｎｍ、線状凸部の高さＨＡＶＧが１００ｎｍ）が得られた。
実施例１において、賦型用ロール金型２０として、製造例１の賦型用ロール金型１の代わりに、製造例２で得られた賦型用ロール金型２を用いた以外は、実施例１と同様にして蛋白質吸着抑制用表面構造体２を得た。線状凸部の延在方向Ｙに対する垂直断面形状が矩形状の線状微細凹凸表面（隣接する線状凸部間隔ｐの平均値ｐＡＶＧが２００ｎｍ、線状凸部幅の平均幅１００ｎｍ、線状凹部の平均幅１００ｎｍ、線状凸部の高さＨＡＶＧが１００ｎｍ）が得られた。
（比較例１）
実施例１において、賦型用ロール金型１の代わりに、表面に凹凸を有しない円柱状母材を用いた以外は、実施例１と同様にして、表面に微細凹凸形状を有しない平坦な比較部材１を得た。
実施例１において、賦型用ロール金型１の代わりに、表面に凹凸を有しない円柱状母材を用いた以外は、実施例１と同様にして、表面に微細凹凸形状を有しない平坦な比較部材１を得た。
［評価］
＜樹脂組成物の平坦な硬化膜表面における接触角の測定＞
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）に線状微細凹凸層形成用樹脂組成物Ａを乾燥後の膜厚が厚さ５μｍとなるように塗膜を形成し、紫外線を９４０ｍＪ／ｃｍ２の積算光量となるように照射して硬化させて、微細凹凸形状を有しない硬化膜を形成した。当該硬化膜側表面を上面にして、粘着層つきの黒アクリル板に貼り付けたものの上に、水１．０μＬの液滴を滴下し、着滴１０秒後の水の接触角を計測した。
上記樹脂組成物Ａの平坦な硬化膜表面における水の接触角は５４．９度であった。
＜樹脂組成物の平坦な硬化膜表面における接触角の測定＞
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）に線状微細凹凸層形成用樹脂組成物Ａを乾燥後の膜厚が厚さ５μｍとなるように塗膜を形成し、紫外線を９４０ｍＪ／ｃｍ２の積算光量となるように照射して硬化させて、微細凹凸形状を有しない硬化膜を形成した。当該硬化膜側表面を上面にして、粘着層つきの黒アクリル板に貼り付けたものの上に、水１．０μＬの液滴を滴下し、着滴１０秒後の水の接触角を計測した。
上記樹脂組成物Ａの平坦な硬化膜表面における水の接触角は５４．９度であった。
＜蛋白質吸着抑制用表面構造体１及び２、並びに比較部材１における水の接触角の測定＞
実施例１、２で得られた蛋白質吸着抑制用表面構造体１及び２の線状微細凹凸層側表面を上面にして、粘着層つきの黒アクリル板に貼り付けたものの上に、水１．０μＬの液滴を滴下し、着滴１０秒後の水の接触角を測定した。その結果、蛋白質吸着抑制用表面構造体１の線状凸部の延在方向における水の接触角は１６．６度であり、線状凸部の延在方向に垂直な方向における水の接触角は３３．２度であった。また、蛋白質吸着抑制用表面構造体２における線状凸部の延在方向における水の接触角は１３．８度であり、線状凸部の延在方向に垂直な方向における水の接触角は２３．９度であった。いずれも、平坦な硬化膜表面における接触角よりも更に親水性が強調されていることが確認できた。蛋白質吸着抑制用表面構造体２が、蛋白質吸着抑制用表面構造体１より小さな接触角になったのは、線状凸部の高さがより高い（線状凹部の深さがより深い）ことに起因すると推定された。
一方、比較部材１の樹脂組成物Ａの硬化膜表面の水の接触角は５４．９度であった。
実施例１、２で得られた蛋白質吸着抑制用表面構造体１及び２の線状微細凹凸層側表面を上面にして、粘着層つきの黒アクリル板に貼り付けたものの上に、水１．０μＬの液滴を滴下し、着滴１０秒後の水の接触角を測定した。その結果、蛋白質吸着抑制用表面構造体１の線状凸部の延在方向における水の接触角は１６．６度であり、線状凸部の延在方向に垂直な方向における水の接触角は３３．２度であった。また、蛋白質吸着抑制用表面構造体２における線状凸部の延在方向における水の接触角は１３．８度であり、線状凸部の延在方向に垂直な方向における水の接触角は２３．９度であった。いずれも、平坦な硬化膜表面における接触角よりも更に親水性が強調されていることが確認できた。蛋白質吸着抑制用表面構造体２が、蛋白質吸着抑制用表面構造体１より小さな接触角になったのは、線状凸部の高さがより高い（線状凹部の深さがより深い）ことに起因すると推定された。
一方、比較部材１の樹脂組成物Ａの硬化膜表面の水の接触角は５４．９度であった。
＜蛋白質吸着抑制評価＞
各実施例で得られた蛋白質吸着抑制用表面構造体と比較構造体とをそれぞれ、ＨＲＰ標識抗ウサギＩｇＧ抗体（ＰＢＳに溶解 濃度１μｇ／ｍｌ；ＲＯＣＫＬＡＮＤ社製）に１時間浸漬した後、当該構造体を０．０５％Ｔｗｅｅｎ２０（和光純薬工業社製）含有リン酸バッファー（ＰＢＳ）に１分間浸漬を３回繰り返すことにより洗浄して未吸着の抗体（蛋白質）を十分に除去した。次いで、空気を吹き付けて乾燥し、得られた構造体にそれぞれテトラメチルベンジジン（ＴＭＢ）溶液（ＴＭＢＷ−０１００−０１；ＢｉｏＦＸ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社製）１ｍＬを滴下して、ＴＭＢを発色反応させた。５分後に、構造体にそれぞれと１ｍｌの０．５規定硫酸を滴下して、反応を停止させた。得られた発色ＴＭＢ液について、それぞれプレートリーダー（ＳｐｅｃｔｒａＭａｘ Ｍｅ２；Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｄｅｖｉｃｅ社製）を用いて４５０ｎｍの吸光度を測定した。比較例１の吸光度を１として規格化した値を、表１に示す。
各実施例で得られた蛋白質吸着抑制用表面構造体と比較構造体とをそれぞれ、ＨＲＰ標識抗ウサギＩｇＧ抗体（ＰＢＳに溶解 濃度１μｇ／ｍｌ；ＲＯＣＫＬＡＮＤ社製）に１時間浸漬した後、当該構造体を０．０５％Ｔｗｅｅｎ２０（和光純薬工業社製）含有リン酸バッファー（ＰＢＳ）に１分間浸漬を３回繰り返すことにより洗浄して未吸着の抗体（蛋白質）を十分に除去した。次いで、空気を吹き付けて乾燥し、得られた構造体にそれぞれテトラメチルベンジジン（ＴＭＢ）溶液（ＴＭＢＷ−０１００−０１；ＢｉｏＦＸ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社製）１ｍＬを滴下して、ＴＭＢを発色反応させた。５分後に、構造体にそれぞれと１ｍｌの０．５規定硫酸を滴下して、反応を停止させた。得られた発色ＴＭＢ液について、それぞれプレートリーダー（ＳｐｅｃｔｒａＭａｘ Ｍｅ２；Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｄｅｖｉｃｅ社製）を用いて４５０ｎｍの吸光度を測定した。比較例１の吸光度を１として規格化した値を、表１に示す。
［結果のまとめ］
表１の結果から、実施例１及び２の蛋白質吸着抑制用表面構造体が、蛋白質の吸着抑制効果に優れていることが明らかとのなった。また、実施例１及び２の蛋白質吸着抑制用表面構造体は、親水性に異方性を有するため、マイクロ流路やマイクロチップ用途に適した構造体であることが明らかとなった。
表１の結果から、実施例１及び２の蛋白質吸着抑制用表面構造体が、蛋白質の吸着抑制効果に優れていることが明らかとのなった。また、実施例１及び２の蛋白質吸着抑制用表面構造体は、親水性に異方性を有するため、マイクロ流路やマイクロチップ用途に適した構造体であることが明らかとなった。
１ 線状微細凹凸層
１’ 受容層
２ 線状凸部
３ 線状微細凹凸形状
３（ａ）、３（ｂ）、３（ｃ） 部分線状微細凹凸形状
４ 基材
５、５’ 凸部の端部
５ａ、５’ａ 凸部の一方の端部
５ｂ、５’ｂ 凸部の他方の端部
６ 透明基材
７ 樹脂層
７’ 壁面
８ カバープレート
９ カバープレートのマイクロ流路に対向する面
１０ 蛋白質吸着抑制用表面構造体
１１ ダイ
１２ 押圧ローラ
１３ 剥離ローラ
１５ 貯留部
２０ 賦型用ロール金型
３０ 円柱状母材
３１ バイト
４０ マイクロ流路
５０ マイクロチップ
Ｘ，Ｙ，Ｚ 線状凸部の延在方向をＹとした場合のＸＹＺ座標軸
Ｙ（ａ）、Ｙ（ｂ）、Ｙ（ｃ） 線状凸部の延在方向
１’ 受容層
２ 線状凸部
３ 線状微細凹凸形状
３（ａ）、３（ｂ）、３（ｃ） 部分線状微細凹凸形状
４ 基材
５、５’ 凸部の端部
５ａ、５’ａ 凸部の一方の端部
５ｂ、５’ｂ 凸部の他方の端部
６ 透明基材
７ 樹脂層
７’ 壁面
８ カバープレート
９ カバープレートのマイクロ流路に対向する面
１０ 蛋白質吸着抑制用表面構造体
１１ ダイ
１２ 押圧ローラ
１３ 剥離ローラ
１５ 貯留部
２０ 賦型用ロール金型
３０ 円柱状母材
３１ バイト
４０ マイクロ流路
５０ マイクロチップ
Ｘ，Ｙ，Ｚ 線状凸部の延在方向をＹとした場合のＸＹＺ座標軸
Ｙ（ａ）、Ｙ（ｂ）、Ｙ（ｃ） 線状凸部の延在方向
Claims (5)
- 複数の互いに平行な線状凸部が一方向又は略一方向に延在する線状微細凹凸形状を表面に有し、且つ樹脂組成物の硬化物からなる線状微細凹凸層を備え、
前記線状微細凹凸形状において、隣接する線状凸部間隔ｐの平均値ｐＡＶＧが５００ｎｍ以下であり、
前記樹脂組成物は、当該樹脂組成物を平坦な硬化膜としたときに、当該平坦な硬化膜表面における水の接触角が７０度以下であり、
前記線状微細凹凸層の前記線状微細凹凸形状を有する表面において、前記線状凸部の延在方向及びその垂直方向における水の接触角が４０度以下であり、
前記線状微細凹凸層の前記線状微細凹凸形状を有する表面において、水を滴下した地点における、前記線状凸部の延在方向の水の接触角と前記線状凸部の延在方向に対する垂直方向の水の接触角との差が５度以上である、蛋白質吸着抑制用表面構造体。 - 前記樹脂組成物は、（メタ）アクリレートを含む電離放射線硬化性樹脂組成物であり、アルキレンオキサイドを含む多官能（メタ）アクリレートの含有量が前記樹脂組成物の全固形分に対して７０〜９９質量％であり、全（メタ）アクリレートに対する前記アルキレンオキサイドを含む多官能（メタ）アクリレートの含有量が８０〜１００質量％である、請求項１に記載の蛋白質吸着抑制用表面構造体。
- 親水性液体を流すためのマイクロ流路であって、当該マイクロ流路の表面の少なくとも一部が、請求項１又は２に記載の蛋白質吸着抑制用表面構造体である、マイクロ流路。
- 前記蛋白質吸着抑制用表面構造体が、当該マイクロ流路の流れ方向とのなす角が４５度を超える線状凸部を有する部分が、当該マイクロ流路全体の４０％以下となるように配置されてなる、請求項３に記載のマイクロ流路。
- 請求項３又は４に記載のマイクロ流路を備えた、マイクロチップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014201886A JP6442959B2 (ja) | 2014-09-30 | 2014-09-30 | 蛋白質吸着抑制用表面構造体、マイクロ流路、及びマイクロチップ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014201886A JP6442959B2 (ja) | 2014-09-30 | 2014-09-30 | 蛋白質吸着抑制用表面構造体、マイクロ流路、及びマイクロチップ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016070827A JP2016070827A (ja) | 2016-05-09 |
| JP6442959B2 true JP6442959B2 (ja) | 2018-12-26 |
Family
ID=55864464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014201886A Expired - Fee Related JP6442959B2 (ja) | 2014-09-30 | 2014-09-30 | 蛋白質吸着抑制用表面構造体、マイクロ流路、及びマイクロチップ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6442959B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7119308B2 (ja) * | 2017-08-09 | 2022-08-17 | コニカミノルタ株式会社 | マイクロ流路デバイス及び画像形成装置 |
| IT201800006089A1 (it) * | 2018-06-06 | 2019-12-06 | Dispositivo microfluidico per la concentrazione di particelle |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3695431B2 (ja) * | 2001-08-03 | 2005-09-14 | 日本電気株式会社 | 分離装置および分離装置の製造方法 |
| DE60333715D1 (de) * | 2002-10-30 | 2010-09-23 | Hitachi Ltd | Verfahren zur Herstellung funktioneller Substrate, die kolumnare Mikrosäulen aufweisen |
| JP2005208044A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-08-04 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 生体関連物質選択付着性基板 |
| JP2005305634A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-11-04 | Fujitsu Ltd | ナノホール構造体及びその製造方法、スタンパ及びその製造方法、磁気記録媒体及びその製造方法、並びに、磁気記録装置及び磁気記録方法 |
| JP5004169B2 (ja) * | 2007-05-30 | 2012-08-22 | ローム株式会社 | マイクロチップの製造方法 |
| JP6107133B2 (ja) * | 2012-12-28 | 2017-04-05 | 大日本印刷株式会社 | 蛋白質吸着抑制用表面構造体、マイクロ流路、及びマイクロチップ |
-
2014
- 2014-09-30 JP JP2014201886A patent/JP6442959B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2016070827A (ja) | 2016-05-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6500409B2 (ja) | 抗菌性物品 | |
| KR101319775B1 (ko) | 광경화성 조성물, 미세 패턴 형성체 및 그 제조 방법 | |
| JP2016093939A (ja) | 抗菌性物品 | |
| US20140083454A1 (en) | Method for removing foreign particles adhered to molds | |
| WO2011148721A1 (ja) | 積層体 | |
| JP2007245702A (ja) | テンプレートおよび転写微細パターンを有する処理基材の製造方法 | |
| JP2016083812A (ja) | 撥水撥油性部材 | |
| JP2007320071A (ja) | テンプレートおよび転写微細パターンを有する処理基材の製造方法 | |
| JP6442959B2 (ja) | 蛋白質吸着抑制用表面構造体、マイクロ流路、及びマイクロチップ | |
| WO2019134547A1 (zh) | 基因测序基板及其制备方法、基因测序装置和基因测序方法 | |
| US20190083977A1 (en) | Microfluidic devices having a microchannel with hydrophilic coating | |
| JP6361339B2 (ja) | 結露抑制部材 | |
| JP6347132B2 (ja) | 線状微細凹凸構造体、及びその製造方法 | |
| JP5626395B2 (ja) | 水滴保持シート | |
| JP2011183554A (ja) | 微細構造体の製造方法 | |
| JP6398638B2 (ja) | 撥水撥油性部材及び撥水撥油性部材の製造方法 | |
| JP2017132916A (ja) | 抗菌性物品 | |
| JP5626441B1 (ja) | 撥水撥油性部材の製造方法及び撥水撥油性部材 | |
| JP6379641B2 (ja) | 親水性部材、及びその製造方法 | |
| JP6107133B2 (ja) | 蛋白質吸着抑制用表面構造体、マイクロ流路、及びマイクロチップ | |
| JP4418880B2 (ja) | 表面にミクロな構造を有する微細構造体 | |
| JP2016068469A (ja) | セルフクリーニング部材 | |
| US9162225B2 (en) | Microchip | |
| JP2016080945A (ja) | 反射部材 | |
| JP6427874B2 (ja) | 室内内装用結露抑制部材 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170727 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180322 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180417 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180530 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181030 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181112 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6442959 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |