(57)【要約】  基体であって、基材（４）と、前記基材（４）内に設けられ、内壁面を有し、流体を流通させる流路（３）と、前記内壁に設けられ、前記流路（３）と前記基材（４）の外部とを連通させ、開口部を有する微小吸引孔（１）と、前記内壁のうち前記微小吸引孔（１）の開口部に近い位置に配置され、前記流体の流れを緩める緩流部（P）と、を含み、前記基材のうち、少なくとも前記微小吸引孔（１）を構成する部位は、単一の部材で形成されていることを特徴とする基体。
2012043726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体であって、
基材と、
前記基材内に設けられ、内壁面を有し、流体を流通させる流路と、
前記内壁に設けられ、前記流路と前記基材の外部とを連通させ、開口部を有する微小吸引孔と、
前記内壁のうち前記微小吸引孔の開口部に近い位置に配置され、前記流体の流れを緩める緩流部と、を含み、
前記基材のうち、少なくとも前記微小吸引孔を構成する部位は、単一の部材で形成されていることを特徴とする基体。
【請求項２】
請求項１に記載の基体であって、
前記流路の内壁面は、前記緩流部が配置された第一内壁面と、前記微小吸引孔の前記開口部が配置された第二内壁面とを含み、
前記第一内壁面と前記第二内壁面は互いに異なることを特徴とする基体。
【請求項３】
請求項１に記載の基体であって、
前記流路の内壁面は、前記緩流部が配置された第一内壁面と、前記微小吸引孔の前記開口部が配置された第二内壁面とを含み、
前記第一内壁面は、前記第二内壁面と同一であることを特徴とする基体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の基体であって、
前記緩流部は、前記内壁面に形成された凹部であることを特徴とする基体。
【請求項５】
請求項４に記載の基体であって、
前記凹部に近い位置に設けられ、前記微小吸引孔が形成されている前記内壁面とは異なる内壁面から突出している突起部を有することを特徴とする基体。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の基体であって、
前記凹部は、前記開口部に近い位置に設けられている第一の角部と、前記開口部から離れた位置に設けられている第二の角部とを有し、
前記流路の延在方向に沿う、前記微小吸引孔の縦断面において、  前記流路の延在方向に直交する方向における前記第の角部と前記開口部との距離をＬで表し、かつ、前記流路の延在方向における前記第一の角部と前記開口部との距離をＷで表した場合、
Ｌ／Ｗの比が０．０５〜１００の範囲内であることを特徴とする基体。
【請求項７】
基体の製造方法であって、
単一の部材を含む基材を準備し、
ピコ秒オーダー以下のパルス時間幅を有するレーザーを、前記単一の部材において、微小吸引孔が形成される領域に照射することによって、第一改質部を形成し、
ピコ秒オーダー以下のパルス時間幅を有するレーザーを、前記単一の部材において、流路が形成される領域に照射することによって、第二改質部を形成し、
ピコ秒オーダー以下のパルス時間幅を有するレーザーを、前記単一の部材において、緩流部が形成される領域に照射することによって、第三改質部を形成し、
前記単一の部材から前記第一改質部，前記第二改質部，及び前記第三改質部をエッチングによって除去することを特徴とする、前記基体の製造方法。
【請求項８】
基体の製造方法であって、
単一の部材を含む基材を準備し、
前記単一の部材に、流路および緩流部を形成し、
ピコ秒オーダー以下のパルス時間幅を有するレーザーを、前記単一の部材において、微小吸引孔が形成される領域に照射することによって、改質部を形成し、
前記単一の部材から前記改質部をエッチングによって除去することを特徴とする前記基体の製造方法。
【請求項９】
基体の製造方法であって、
単一の部材を含む基材を準備し、
ピコ秒オーダー以下のパルス時間幅を有するレーザーを、前記単一の部材において、少なくとも微小吸引孔が形成される領域と流路が形成される領域の一部とに照射することによって、改質部を形成し、
前記単一の部材に、前記流路および前記緩流部を形成し、
前記単一の部材から前記改質部をエッチングによって除去することを特徴とする前記基体の製造方法。 
【請求項１０】
基体の製造方法であって、
単一の部材を含む基材を準備し、
ピコ秒オーダー以下のパルス時間幅を有するレーザーを、前記単一の部材において、少なくとも微小吸引孔が形成される領域と緩流部が形成される領域とに照射することによって、改質部を形成し、
前記単一の部材に、前記流路および前記緩流部を形成し、
前記単一の部材から前記改質部をエッチングによって除去することを特徴とする、前記基体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微粒子をトラップする微小吸引孔を備えた基体、及び基体の製造方法に関する。本願は、２０１０年９月３０日に、日本に出願された特願２０１０−２２２２２５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
生物から採取した細胞、もしくは培養細胞を物理的に捕捉し、細胞の電気生理学的測定を行う方法として、パッチクランプ法が知られている。細胞を物理的に捕捉する従来方法として、樹脂製のウェル１０８の側面に設けた孔で細胞１０１を吸引する方法（図４９）が知られている（非特許文献１）。非特許文献１には、孔で捕捉した細胞の振る舞いを装置の裏面から高倍率な顕微鏡を用いて直接観察することや、孔で捕捉した細胞の細胞膜等を電気生理学的に測定することが可能な装置が開示されている。これらは、新たな生物的な特性を解明する手段として有効な手段となりつつある。【０００３】
一般に、パッチクランプ法においては、前記孔の吸着部（開口部）と細胞膜とを密着させて、１ギガオーム以上の強固なシール（高抵抗性シール）を達成することが要求される。このような高抵抗性シールを形成するためには、細胞膜と吸着部とのシールを安定させる必要があり、吸着部の口径の微細化、および段差や継ぎ目の無い孔形状が求められる。【０００４】
非特許文献１に開示された細胞捕捉用装置は、樹脂（ＰＤＭＳ）で形成される２つの部材を貼り合わせて、その貼り合わせの界面に微細孔を設けた基体を有する。前記基体には流体を溜める空間が設けられている。この空間は、前記基体を打抜く（ｐｕｎｃｈｉｎｇ）ことによって形成されている。この打抜きの際、予め基体内に形成されていた前記微細孔を前記空間に開口させる。【０００５】
前記細胞捕捉用装置は、樹脂を打抜く手法によって製造されているため、細胞を捕捉するための前記微細孔の吸着部（開口部）の形状を、所望の形状に加工することが困難である。また、基体に複数の吸着部（開口部）を形成する場合は、複数の吸着部（開口部）の形状を均一に形成することが困難である。また、前記基体が樹脂であるため、短径２ミクロン程度よりも微小な孔を形成することが難しい。さらに、前記微細孔は２つの部材を貼り合わせて形成されているため、前記吸着部にも２つの部材を張り合わせた継ぎ目や段差が存在する。このような継ぎ目や段差があると、細胞を安定に捕捉し難いことがある。つまり、前記細胞捕捉用装置に形成される微細孔及び吸着部の大きさや形状は精度が低いため、所望どおりに細胞を捕捉することが難しいという問題がある。【０００６】
また、電気生理学的測定を行う場合においては、細胞膜と吸着部とのシールが不安定となるため、高精度な電気生理学的測定が難しい、という問題がある。
さらに、細胞よりも更にサイズの小さな微生物（短辺がナノオーダー）の微生物を捕捉するためには、前記微細孔の吸着部（開口部）における短辺の径を少なくともナノオーダーで高精度に形成する必要がある。しかしながら、非特許文献１は複数の樹脂基板１１０，１１２を貼り合わせて構成しているため、ナノオーダーで吸着部（開口部）を加工することが困難である。【０００７】
電気生理学的測定を安定的に行い、かつ精度を高めるためには、細胞を捕捉する孔の面積を小さくすることが有効となりうる。このため、従来の孔の口径（２〜４μｍ程度）よりも小さい口径を有する孔を備えた装置、及び前記装置の製造方法の開発が望まれている。
また、微生物又は細胞を含めた、流体に含まれる微粒子を捕捉して、観察、操作、測定等を行うことができる装置の開発が望まれている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Adrian Y. Lau, et al.  Lab Chip, 2006, 6, 1510-1515
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、流体に含まれる微粒子を捕捉する孔が単一基材によって形成され、捕捉された微粒子の観察が容易な基体、及び基体の製造方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第一態様の基体は、基材と、前記基材内に設けられ、内壁面を有し、流体を流通させる流路と、前記内壁に設けられ、前記流路と前記基材の外部とを連通させ、開口部を有する微小吸引孔と、前記内壁のうち前記微小吸引孔の開口部に近い位置に配置され、前記流体の流れを緩める緩流部と、を含み、前記基材のうち、少なくとも前記微小吸引孔を構成する部位は、単一の部材で形成されている。
本発明の第一態様の基体においては、前記流路の内壁面は、前記緩流部が配置された第一内壁面と、前記微小吸引孔の前記開口部が配置された第二内壁面とを含み、前記第一内壁面と前記第二内壁面は互いに異なることが好ましい。
本発明の第一態様の基体においては、前記流路の内壁面は、前記緩流部が配置された第一内壁面と、前記微小吸引孔の前記開口部が配された第二内壁面とを含み、前記第一内壁面は、前記第二内壁面と同一であることが好ましい。
本発明の第一態様の基体においては、前記緩流部は、前記内壁面に形成された凹部であることが好ましい。
本発明の第一態様の基体においては、前記凹部に近い位置に設けられ、前記微小吸引孔が形成されている前記内壁面とは異なる内壁面から突出している突起部を有することが好ましい。
本発明の第一態様の基体においては、においては、前記凹部は、前記開口部に近い位置に設けられている第一の角部と、前記開口部から離れた位置に設けられている第二の角部とを有し、前記流路の延在方向に沿う、前記微小吸引孔の縦断面において、前記流路の延在方向に直交する方向における前記第一の角部と前記開口部との距離をＬで表し、かつ、前記微小吸引孔の延在方向における前記第一の角部と前記開口部との距離をＷで表した場合、Ｌ／Ｗの比が０．０５〜１００の範囲内であることが好ましい。
本発明の第二態様の基体の製造方法は、単一の部材を含む基材を準備し、ピコ秒オーダー以下のパスル時間幅を有するレーザーを、前記単一の部材において、前記微小吸引孔が形成される領域に照射することによって、第一改質部を形成する工程Ａ１と、ピコ秒オーダー以下のパルス時間幅を有するレーザーを、前記単一の部材において、流路が形成される領域に照射することによって、第二改質部を形成し、ピコ秒オーダー以下のパルス時間幅を有するレーザーを、前記単一の部材において、緩流部が形成される領域に照射することによって、第三改質部を形成し、前記単一の部材から前記第一改質部，前記第二改質部，及び前記第三改質部をエッチングによって除去する工程Ａ２と、を少なくとも有する。
本発明の第三態様の基体の製造方法は、単一の部材を含む基材を準備し、前記単一の部材に、流路および緩流部を形成する工程Ｂ１と、ピコ秒オーダー以下のパスル時間幅を有するレーザーを、前記単一の部材において、前記微小吸引孔が形成される領域に照射することによって、改質部を形成する工程Ｂ２と、前記単一の部材から前記改質部をエッチングによって除去する工程Ｂ３と、を少なくとも有する。
本発明の第四態様の基体の製造方法は、単一の部材を含む基材を準備し、ピコ秒オーダー以下のパスル時間幅を有するレーザーを、前記単一の部材において、少なくとも微小吸引孔が形成される領域と前記流路が形成される領域の一部とに照射することによって、改質部を形成する工程Ｃ１と、前記単一の部材に、前記流路および前記緩流部を形成する工程Ｃ２と、前記単一の部材から前記改質部をエッチングによって除去する工程Ｃ３と、を少なくとも有する。
本発明の第五態様の基体の製造方法は、単一の部材を含む基材を準備し、ピコ秒オーダー以下のパスル時間幅を有するレーザーを、前記単一の部材において、少なくとも微小吸引孔が形成される領域と緩流部が形成される領域とに照射することによって、改質部を形成する工程Ｄ１と、前記単一の部材に、前記流路および前記緩流部を形成する工程Ｄ２と、前記単一の部材から前記改質部をエッチングによって除去する工程Ｄ３と、を少なくとも有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の基体によれば、基材の外部から微小吸引孔を吸引することによって、微粒子を含む流体が流入された流路に開口する、微小吸引孔の第一端部に形成される吸着部に、前記微粒子を吸着して捕捉することができる。前記吸着部は、単一の部材で形成されるため、継ぎ目がなく、段差を実質的に無くすことができる。このため、トラップした微粒子を前記吸着部に十分に密着し、微粒子がトラップされた状態を安定に継続することができる。したがって、前記微粒子の観察が容易である。さらに、前記微粒子が微生物又は細胞である場合、高精度な電気生理学的測定を行うことが可能である。
また、前記吸着部に近い位置に緩流部が設けられていることによって、前記吸着部に近い位置で、前記流体の流れを緩やかにすることができる。この結果、前記微粒子を、前記吸着部に近い位置に滞留させられるため、前記吸着部に微粒子を捕捉することが容易である。また、捕捉した後においても、微粒子が流体から受ける圧力が低下するため、捕捉した微粒子が流体によって剥ぎ取られることなく、安定して継続的に捕捉することができる。【００１２】
前記流路において、前記緩流部が前記吸着部とは異なる内壁面に設けられている場合、前記緩流部に対して、流体の流れを緩やかにするという機能以外に、別の機能を付加することが可能である。例えば、流路の底面に、凹部を有する緩流部を設けた場合、前記凹部は、流体の流れを緩やかにすると共に、前記凹部に微粒子を沈殿させて捕集することが可能である。緩流部に捕集された微粒子は、前記緩流部に近い位置に設けられている前記吸着部に吸引されて、前記吸着部に捕捉されうる。つまり、緩流部が微粒子を捕集することによって、吸着部に微粒子を吸引、および吸着することがより容易になるという効果が得られる。
このように、前記緩流部が前記吸着部とは異なる内壁面に設けられる場合において、前記吸着部が流路の一方の側面に設けられているならば、前記緩流部を設置する面の選択肢は、例えば、流路の底面、他方の側面、及び天井面がある。つまり、緩流部の設置面の選択肢が増えるので、流路及び緩流部の設計の自由度が高くなる。【００１３】
前記流路において、前記緩流部が前記吸着部と同一の内壁面に設けられている場合、前記緩流部と前記吸着部とを一体化することができる。例えば、流路の側面に、凹部を有する緩流部を設けて、さらに、前記凹部の内面に、前記吸着部を形成する構成が可能となる。この場合、流路を流れる流体の本流が、吸着部に対して直接吹き付けられる程度をさらに低減できるため、一度吸着した微粒子が、前記本流によって吸着部から剥ぎ取られる不都合をほとんどなくし、微粒子を安定して継続的に捕捉することができる。【００１４】
本発明の基体の製造方法によれば、単一の部材に、微小吸引孔を形成し、前記微小吸引孔の第一端部を、前記基体内に設けられる流路に連通させることができる。前記微小吸引孔を形成する方法が、レーザー照射により基材に改質部を形成し、エッチング処理による前記改質部の除去を行う方法である場合、基材に微小吸引孔を精度よく、且つ、高密度で配置した基体を作製することができる。具体的には、前記微小吸引孔の第一端部に含まれる前記吸着部を、ナノオーダーの口径サイズで形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明にかかる基体の一例を示す模式的な斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図２の断面図において、微粒子が吸着部にトラップされた様子を示す模式図である。
【図４】基体の一例における緩流部Ｐ周辺の要部を示す模式的な斜視図である。
【図５】基体の一例における緩流部Ｐ周辺の要部を示す模式的な斜視図である。
【図６】基体の一例における緩流部Ｐ周辺の要部を示す模式的な斜視図である。
【図７】本発明にかかる基体の一例を示す模式的な斜視図である。
【図８】本発明にかかる基体の一例を示す模式的な斜視図である。
【図９】本発明にかかる基体の一例を示す模式的な斜視図である。
【図１０】本発明にかかる基体の一例を示す模式的な斜視図である。
【図１１】本発明にかかる基体の一例を示す模式的な斜視図である。
【図１２】図１１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図１３】図１２の断面図において、微粒子が吸着部にトラップされた様子を示す模式図である。
【図１４】本発明にかかる基体の一例を示す模式的な斜視図である。
【図１５】図１４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図１６】図１５の断面図において、微粒子が吸着部にトラップされた様子を示す模式図である。
【図１７】本発明にかかる基体の一例を示す断面図である。
【図１８】本発明にかかる基体の一例を示す断面図である。
【図１９】本発明にかかる基体の一例を示す模式的な斜視図である。
【図２０】図１９のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図２１】本発明にかかる基体の一例を示す概略上面図である。
【図２２】本発明にかかる基体の一例を示す概略上面図である。
【図２３】本発明にかかる基体の一例を示す模式的な斜視図である。
【図２４】図２３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図２５】図２４の断面図において、微粒子が吸着部にトラップされた様子を示す模式図である。
【図２６】基体の一例における緩流部Ｐ周辺の要部を示す模式的な斜視図である。
【図２７】基体の一例における微小吸引孔の従断面を示す模式図である。
【図２８】基体の一例における微小吸引孔の従断面を示す模式図である。
【図２９】基体の一例における微小吸引孔の従断面を示す模式図である。
【図３０】基体の一例における微小吸引孔の従断面を示す模式図である。
【図３１】本発明にかかる基体の一例を示す模式的な斜視図である。
【図３２】基体の一例における微小吸引孔の従断面を示す模式図である。
【図３３】本発明にかかる基体の一例を示す模式的な斜視図である。
【図３４】基体の一例における微小吸引孔の従断面を示す模式図である。
【図３５】本発明にかかる基体の一例を示す模式的な斜視図である。
【図３６】基体の一例における微小吸引孔の従断面を示す模式図である。
【図３７】基体の一例における微小吸引孔の従断面を示す模式図である。
【図３８】本発明にかかる基体の一例を示す模式的な斜視図である。
【図３９】基体の一例における微小吸引孔の従断面を示す模式図である。
【図４０】本発明にかかる基体の一例を示す概略上面図である。
【図４１】本発明にかかる基体の一例を示す概略上面図である。
【図４２Ａ】本発明にかかる基体の製造方法の一例を示す概略断面図である。
【図４２Ｂ】本発明にかかる基体の製造方法の一例を示す概略断面図である。
【図４２Ｃ】本発明にかかる基体の製造方法の一例を示す概略断面図である。
【図４２Ｄ】本発明にかかる基体の製造方法の一例を示す概略断面図である。
【図４３】レーザー照射方法αを示す模式的な斜視図である。
【図４４Ａ】レーザー照射エネルギーと形成される改質部（酸素欠乏部）との関係を模式的に示す図である。
【図４４Ｂ】レーザー照射エネルギーと形成される改質部（酸素欠乏部）との関係を模式的に示す図である。
【図４４Ｃ】レーザー照射エネルギーと形成される改質部（酸素欠乏部）との関係を模式的に示す図である。
【図４４Ｄ】レーザー照射エネルギーと形成される改質部（酸素欠乏部）との関係を模式的に示す図である。
【図４５Ａ】本発明にかかる基体の製造方法の一例を示す概略断面図である。
【図４５Ｂ】本発明にかかる基体の製造方法の一例を示す概略断面図である。
【図４５Ｃ】本発明にかかる基体の製造方法の一例を示す概略断面図である。
【図４５Ｄ】本発明にかかる基体の製造方法の一例を示す概略断面図である。
【図４６Ａ】本発明にかかる基体の製造方法の一例を示す概略断面図である。
【図４６Ｂ】本発明にかかる基体の製造方法の一例を示す概略断面図である。
【図４６Ｃ】本発明にかかる基体の製造方法の一例を示す概略断面図である。
【図４７Ａ】本発明にかかる基体の製造方法の一例を示す概略断面図である。
【図４７Ｂ】本発明にかかる基体の製造方法の一例を示す概略断面図である。
【図４７Ｃ】本発明にかかる基体の製造方法の一例を示す概略断面図である。
【図４７Ｄ】本発明にかかる基体の製造方法の一例を示す概略断面図である。
【図４８Ａ】本発明にかかる基体の製造方法の一例を示す概略断面図である。
【図４８Ｂ】本発明にかかる基体の製造方法の一例を示す概略断面図である。
【図４８Ｃ】本発明にかかる基体の製造方法の一例を示す概略断面図である。
【図４８Ｄ】本発明にかかる基体の製造方法の一例を示す概略断面図である。
【図４９】従来のパッチクランプ法で使用されている装置構成の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、好適な実施の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
＜基体の第一実施形態＞
［基体１０Ａ］
図１は、本発明にかかる基体の第一実施形態である基体１０Ａの斜視図である。図２及び３は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面を示す模式図である。
【００１７】
基体１０Ａは微粒子Ｔをトラップする微小吸引孔１を備えた基体である。基体１０Ａには、基材４内に設けられ、微粒子Ｔを含む流体Ｒを流通させる流路３と、流路３と基材４の外部とを連通する微小吸引孔１とを含み、基材４のうち、少なくとも微小吸引孔１を構成する部位は、単一の部材で形成される。さらに、基材４の上面を覆うように基板６が貼り合わされている。基材６を通して観察を行う場合は、前記基材６が可視光を透過することが好ましい。
また、基体１０Ａにおいて流路３を構成する内壁のうち、微小吸引孔１の第一開口部（開口部）に近い位置に、流体Ｒの流れを緩める緩流部Ｐが配置されている。
【００１８】
基体１０Ａでは、基材４の上面側に流路３が設けられている。前記流路３において、微粒子Ｔを含む流体Ｒが、上流側Ｆ１から下流側Ｆ２へ流通される。
流路３の側面３ａに、微小吸引孔１の第一開口部１ａが露呈する吸着部Ｓが形成され、流路３の少なくとも上面３ｄ及び下面３ｂの一方の少なくとも一部分は、吸着部Ｓにトラップされた微粒子Ｔを光学的に観察可能なように、透明な部材６（基板６）で構成されている。
【００１９】
図３は、基体１０Ａの流路３に流体Ｒを流通し、前記流体Ｒに含まれる微粒子Ｔが吸着部Ｓに捕捉されている様子を示している。
【００２０】
本発明の基体が捕捉する微粒子Ｔは、流体Ｒに含まれており、かつ、流路３を流通可能であれば特に制限されない。例えば、微生物、細胞、有機物質で形成される粒子、無機物質で形成される粒子等が挙げられる。前記微生物としては、細菌、真菌、黴、大型のウイルス等が例示できる。前記細胞としては、赤血球、白血球等の浮遊培養が可能な細胞が例示できる。前記有機物質で形成される粒子としては、樹脂または多糖類等の高分子で構成される粒子、活性炭粒子等が例示できる。前記無機物質で形成される粒子としては、シリカ粒子または金コロイド粒子等の金属粒子が例示できる。
前記有機物質で形成される粒子、及び前記無機物質で形成される粒子は、その表面又は内部に抗体分子等を結合させた機能性粒子であってもよい。
前記有機物質で形成される粒子の形状、及び前記無機物質で形成される粒子の形状は、特に制限されない。例えば、球、立方体、直方体、多面体、ドーナッツ形の立体、もしくはひも状の立体等、あらゆる立体形状の粒子が本発明の微粒子に含まれる。
前記有機物質で形成される粒子、及び前記無機物質で形成される粒子の大きさは、前記吸着部を有する微小吸引孔の第一端部の開口径（短径）よりも大きければよく、特に制限されない。つまり、微小吸引孔を通過しない大きさであればよい。
【００２１】
本発明の基体が捕捉する微粒子としては、微生物又は細胞が好ましい。微生物又は細胞は、表面形状が比較的柔軟である。このため、吸着部Ｓに充分に密着させて、より強力に吸着することが可能である。さらに、前記微粒子が微生物又は細胞である場合、高精度な電気生理学的測定を行うことが可能である。
【００２２】
図３のように流路３の側面３ａに微小吸引孔１が開口している場合、基材４の下面側または基材４の上面側から観察した際に、微小吸引孔１と観察対象物とが重ならないため、微粒子Ｔを容易に観察することができる。
図４は、基材４の下面に対して、顕微鏡の対物レンズＭを近づけて、微粒子Ｔを光学的に観察する様子を示している。なお、図４においては、基体１０Ａにおける緩流部Ｐ周辺の要部のみが示されている。
【００２３】
捕捉した微粒子を基材の下面から観察する場合、観察対象と対物レンズとの距離（ワーキングディスタンス）を調整して観察対象物に焦点を合わせる。しかしながら、基材下面と観察対象物との距離が、観察するのに必要とされるワーキングディスタンスより大きい場合、観察対象物に焦点を合わせることができない。その様な事態を避けるため、基材下面を研磨することなどによって基材厚さを薄くし、基材下面と観察対象物との距離を短くすることができる。しかしながら、流路３の下面３ｂに開口する微小吸引孔を形成した場合、流路３の下面３ｂと基材下面との間に微小吸引孔が存在するため、基材下面を研磨することなどによって基材を薄くすることは難しい場合がある。したがって、基体１０Ａのように、微小吸引孔は流路３の側面３ａに開口していることが好ましい。
【００２４】
本発明において、観察対象である微粒子Ｔを含む流体Ｒは特に制限されず、例えば血液、細胞培養液、飲料用液体、河川水等が挙げられる。また、黴等を含む空気も流体Ｒに含まれる。
【００２５】
本発明で「流路３に流体Ｒを流通させる」とは、基体１０Ａの外部から流路３に流体Ｒを入れて流すことを意味する。流入された流体Ｒは、流路３を流通し続けても良いし、必要に応じて、一時的に流通を停止させても良い。流路３を流れる流体Ｒは最終的には基体１０Ａの外部へ排出されるが、必要に応じて、同じ流体Ｒを流路３へ再度流入させて、循環させてもよい。このことは、本発明にかかる基体の全てに適用される。
【００２６】
基体１０Ａの流路３において、緩流部Ｐが配置された第一内壁面３ｂ（下面３ｂ）と、微小吸引孔１の第一開口部１ａが配置された第二内壁面３ａ（側面３ａ）とは、異なる内壁面である。つまり、緩流部Ｐに含まれる凹部Ｃが設けられた下面３ｂと、微小吸引孔１の第一端部１ａが開口する側面３ａとは、流路３において、それぞれ異なる内壁面に形成される。
【００２７】
吸着部Ｓに近い位置に設けられた緩流部Ｐは、流路３の下面（底面）３ｂにおいて、吸着部Ｓの直下に配置された凹部Ｃを有する。
凹部Ｃが配置された緩流部Ｐにおける、前記凹部Ｃの内部、或いは前記凹部Ｃに近い位置で、流体Ｒの流れの中に、例えば、上昇流、下降流、逆流、及び渦流等の成分を含む乱流が生じる。すなわち、前記凹部Ｃの内部或いは前記凹部Ｃに近い位置において、流体Ｒは非直線的に流れるため、流体Ｒの流れが緩やかになる。流体Ｒ中の微粒子Ｔが、緩流部Ｐに近い位置を通過する際に、前記乱流に巻き込まれうるので、本発明における流路は、前記微粒子Ｔが緩流部Ｐに近い位置に滞留する時間を、緩流部Ｐが設けられていない流路と比べて、長くすることができる。この結果、緩流部Ｐに近い位置に設けられた吸着部Ｓが、前記微粒子Ｔを容易に捕捉することができる。
【００２８】
本発明における緩流部Ｐにおいて、微小吸引孔１の第一開口部１ａと、前記第一開口部１ａに近い方の凹部Ｃが有する角部における、開口部が形成されている側の端部ｅ１との最短距離ｌは、０〜５００μｍであることが好ましく、０．００１μｍ〜２５０μｍであることがより好ましく、０．０１μｍ〜１００μｍであることがさらに好ましい（図５参照）。
最短距離ｌが上記範囲であると、緩流部Ｐで発生する前記乱流の勢力圏内に吸着部Ｓが設けられるため、吸着部Ｓが微粒子をより容易に捕捉することができる。このとき、流体Ｒはどちら方向に流れていてもよい。
なお、図５では、基体１０Ａにおける緩流部Ｐ周辺の要部のみが示されている。
【００２９】
流路３において、凹部Ｃは、側面３ａ，３ｂ、下面３ｂ、もしくは上面３ｄのいずれの面に設けられてもよい。凹部Ｃを下面３ｂに配置した場合、凹部Ｃ内に微粒子Ｔが一時的に引っかかって留まることがある。一時的に留められた微粒子Ｔは、凹部Ｃに近い位置に配置された第一開口部１ａに吸引されて捕捉され易くなる。このため、凹部Ｃは流路３の下面３ｂに配置されることが好ましい。
【００３０】
微小吸引孔１において第一開口部１ａを配置する高さは、図５に示すように凹部Ｃに含まれていなくても良いし、図６に示すように凹部Ｃに含まれていても良い。
第一開口部１ａの少なくとも一部が凹部Ｃに含まれている場合、吸着部Ｓを凹部Ｃ内に配置することになる。この場合、凹部Ｃ内に一時的に留まっている微粒子Ｔを、より確実に、吸着部Ｓに引き寄せて捕捉できるので好ましい。
【００３１】
本発明の緩流部Ｐにおいて、凹部Ｃの深さは、０．５μｍ〜５０μｍの範囲であることが好ましく、１μｍ〜２５μｍの範囲であることがより好ましく、１μｍ〜１０μｍの範囲であることがさらに好ましい。上記範囲であると、緩流部Ｐにおいて、十分に前記乱流を発生させられる。
凹部Ｃの幅としては、０．５μｍ〜１００μｍの範囲であることが好ましく、１μｍ〜５０μｍの範囲であることがより好ましく、５μｍ〜２５μｍの範囲であることがさらに好ましい。上記範囲であると、緩流部Ｐにおいて、十分に前記乱流を発生させられる。
【００３２】
図１に示す基体１０Ａにおいては、前記単一の部材は、微小吸引孔１を備えるだけでなく、基材４全体を構成していることが好ましい。
前記単一の部材の材料としては、例えばシリコン、ガラス、石英、もしくはサファイアなどが挙げられる。なかでも、結晶方位による加工異方性の影響を受けにくい非結晶質である材料が好ましい。これらの材料を用いた場合、微小吸引孔１の加工精度をさらに高めることができ、吸着部Ｓをナノオーダーの口径で形成することが好ましい。このため、トラップした細胞Ｔ（微粒子Ｔ）と吸着部Ｓとの間で高抵抗性シールを形成することが、比較的容易である。この際、微小吸引孔１に形成されている吸着部Ｓがガラス、石英、もしくはサファイアで形成される場合、絶縁性を付与する処理を行う工程を必要としないので好ましい。高抵抗性シールを形成し、トラップした細胞Ｔの電気生理学的測定を行う場合は、前記細胞Ｔの内外の電位差（膜電位）等を測定する方法を、前記基体に適宜用いて測定することも可能である。吸着部Ｓを形成する材料がガラス、石英である場合、トラップした細胞Ｔの電気生理学的測定を行う場合は、前記細胞Ｔと吸着部Ｓとのギガオームオーダーの高抵抗シールが実現されるため、より高精度の測定が可能である。
【００３３】
前記単一の部材の材料は、波長０．１μｍ〜１０μｍを有する光のうち少なくとも一部の波長を有する光を透過することが好ましい。
具体的には、加工用レーザーとして使用される一般的な光（波長０．１μｍ〜１０μｍ）の、少なくとも一部を透過することが好ましい。このようなレーザー光を透過することによって、後述するように、レーザー照射して前記部材に改質部を形成することができる。
また、前記単一の部材の材料は、可視光領域（波長約０．３６μｍ〜約０．８３μｍ）の光を透過することが、より好ましい。可視光領域の光を透過することによって、捕捉した微粒子Ｔを、前記単一部材を透して光学顕微鏡等の光学的手法を用いて容易に観察することができる。
さらに、前記単一の部材の材料が、前記波長の光のうち少なくとも一部の紫外光あるいは可視光線（０．１μｍ〜０．８３μｍ）を透過する場合には、蛍光色素によって染色された微生物又は細胞（微粒子Ｔ）内の組織を蛍光観察することができる。
なお、本発明における「透過（透明）」とは、前記部材に光を入射して、前記部材から透過光が得られる状態の全てをいう。
図１では、基材４を構成する単一の部材は透明なガラス基板である。
【００３４】
図２及び図３に示すように、微小吸引孔１は流路３と基材４の外部とを連通する。微小吸引孔１の第一端部１ａは流路３の側面３ａに露呈し（開口し）、吸着部Ｓを構成する。微小吸引孔１の第二端部１ｂは基材４の側面に露呈している。
【００３５】
本発明において、微小吸引孔１が、流路３と基材４の外部とを連通する際、図１の基体１０Ａように微小吸引孔１の第二開口部１ｂが基材４の側面（外部）に露呈しても良い。
さらに、例えば後述する基体１０Ｆ（図１１）における微小吸引孔１のように、微小吸引孔１の第二開口部１ｂが、第二の流路７に開口し、その第二の流路７を介して、前記微小吸引孔１が基材４の外部へ連通しても良い。
上述した「微小吸引孔１は流路３と基材４の外部とを連通する」の意味は、本発明にかかる基体の全てに適用される。
【００３６】
基材４の外部に露呈する、微小吸引孔１の第二開口部１ｂ側から、流路３内の流体Ｒを吸引することによって、流体Ｒに含まれる微粒子Ｔを、吸着部Ｓに捕捉することができる。前記吸引の動力は特に制限されないが、例えばシリンジもしくはポンプ等の吸引機構（不図示）を微小吸引孔１の第二開口部１ｂに接続することによって吸引することができる。
【００３７】
基体１０Ａにおいて、微小吸引孔１は、単一のガラス基板４（基材４）に形成されており、継ぎ目又は貼り合わせ面を有さない貫通孔である。当然に、微小吸引孔１の端部における吸着部Ｓについても、継ぎ目または貼り合わせ面は存在しない。このため、微粒子Ｔと吸着部Ｓとの密着力を十分に高められる。また、ガラス基板４の変形及び薬液による侵食等の外力が加えられた場合、微小吸引孔１、或いは微小吸引孔１の周辺には貼り合わせ面が存在しないため、貼り合わせ面における剥離もしくは破損が生じない。よって、ガラス基板４に対して、加熱消毒もしくは薬液消毒を繰り返して行った場合であっても、ガラス基板４が破損しない。これは、日常的に加熱消毒もしくは薬液消毒を行う、微生物又は細胞（微粒子Ｔ）を捕捉する基体にとって、特に優れた特徴である。更には、微小吸引孔１の周辺に屈折率差が生じないので、吸着部Ｓからの光をより集光させ易くなる。そのため、捕捉された微粒子を、容易に観察することができる。ここで「吸着部Ｓ」とは、流路３の側面３ａにおける、微粒子Ｔが接触若しくは近接する領域をいう。
【００３８】
吸着部Ｓを有する、微小吸引孔１の第一開口部１ａの、流路３の側面３ａにおける孔の形状は、どの様な形状でもよく、例えば、円、略円、楕円、略楕円、矩形、又は三角形等とすることができる。孔の形状が円又は略円の場合には、その直径が０．０２μｍ〜５μｍの範囲であればよい。その中でも、細胞よりもサイズの小さい微生物（微粒子Ｔ）に対しては、直径が０．０２〜０．８μｍの範囲であることがより好ましい。楕円又は略楕円の場合には、前記孔の短径（最も短い口径）が０．０２μｍ〜５μｍの範囲であれば、微生物又は細胞Ｔ（微粒子Ｔ）をトラップすることができる。つまり、前記孔の短径は、微粒子Ｔが微小吸引孔１を通り抜けることができない程度にすればよい。例えば赤血球細胞（６〜８μｍ）をトラップする場合には、前記短径が１μｍ程度であればよく、納豆菌（枯草菌；０．７〜２μｍ）をトラップする場合には、前記短径が０．２μｍ程度であればよい。
【００３９】
前記短径の範囲としては、好適には０．０２μｍ〜２μｍである。その中でも、細胞よりもサイズの小さい微生物（微粒子Ｔ）の捕捉のためには、直径が０．０２〜０．８μｍの範囲であることがより好ましい。
上記範囲の下限値未満であると、吸着部Ｓの吸引力が弱すぎて微粒子Ｔをトラップすることができない恐れがある。上記範囲の上限値超であると、微粒子Ｔが、微小吸引孔１を通り抜けてしまい、トラップできない恐れがある。
一方、前記孔の長径（最も長い口径）は、トラップする微粒子Ｔの大きさによって適宜調整すればよく、例えば０．２μｍ〜１０μｍの範囲が挙げられる。さらに電気生理学的な測定を行う場合には、長径を細胞及び微生物のサイズよりも小さくすることが好ましく、例えば０．２〜５μｍの範囲が挙げられる。
【００４０】
さらに、前記孔の孔径の短辺をナノオーダー（ｎｍ単位）で高精度に加工する場合、細胞よりも更にサイズの小さな微生物（微粒子）を捕捉することが可能であるため、従来、集団として観察されていた微生物を単独、あるいは数匹のみで観察することが可能である。これにより、今まで解明されてこなかった微生物の様々な生体的な特性を確認することが可能である。さらに孔の吸着部の径を微小化することにより、細胞の電気生理学的特性を測定する際に、細胞膜と吸着部との安定したシール性が実現されるため、電気生理学的特性の測定を安定して行うことが可能である。
【００４１】
図２及び図３において、微小吸引孔１は、流路３の側面３ａに対して略垂直となるように形成されている。しかし、必ずしも略垂直である必要はなく、基体１０Ａの設計に合わせて、単一のガラス基板４において自由に配置可能である。
更には微小吸引孔１の第一開口部１ａに近い位置の口径を微小吸引孔１の口径よりもわずかに広げて加工することも可能である。このとき微粒子Ｔの一部が微小吸引孔１の第一開口部１ａに入り込んだ状態で捕捉が可能となるため、流路３に流れがあるときでもより安定して長時間の捕捉が可能となる場合がある。
微小吸引孔１は、基体１０Ａに複数配置されていてもよい。各々の微小吸引孔１に対して吸着部Ｓが各々備わるため、複数の微粒子Ｔをトラップすることができる。
【００４２】
基体１０Ａでは、流路３の下面３ｂはガラス基板で形成される基材４に設けられている。一方、前記下面３ｂに対向する、流路３の上面はガラスで形成される基板６によって蓋をされている。少なくとも下面３ｂ及び上面３ｄの一方から、顕微鏡等の光学的観察機構によって、吸着部Ｓにトラップされた微粒子Ｔを観察することができる。なお、上面３ｄは必ずしも蓋で覆われている必要はなく、開口された無蓋であってもよい。通常は、圧力をかけて流体Ｒを流路３内に流通させるため、流路３の上面３ｄは蓋で覆われている方が好ましい。
【００４３】
流路３の上面３ｄを構成する材料は、特に制限されず、例えばＰＤＭＳ、ＰＭＭＡ等の樹脂基板、シリコン基板、及びガラス基板が挙げられる。特に前記材料が、可視光又は紫外光を透過する材料である場合、微粒子Ｔを容易に観察できるので好ましい。また、基板６の材料が基材４と同じ材料である場合、基材４と基板６とが容易に貼り合わせることができるので好ましい。また、この貼り合せは公知の方法で行えばよい。
【００４４】
流路３のうち、吸着部Ｓの周辺を観察できると、前記吸着部Ｓにおける微粒子Ｔの捕捉が行われたことを確認できる。この場合、例えば、微生物もしくは細胞（微粒子Ｔ）を捕捉するときには微小吸引孔１の吸引力を強くし、捕捉された後は、微生物もしくは細胞Ｔの細胞膜が破れない程度に、前記吸引力を弱くする等、吸着部Ｓにおける微粒子Ｔの状態に応じて適切に吸引力を調整することが可能である。
【００４５】
トラップした微生物又は細胞Ｔの電気生理学的測定を行う場合には、例えば流路３及び微小吸引孔１の第二開口部１ｂ側にそれぞれ電極（不図示）を配置すればよい。或いは、細胞外バッファーや細胞内液などを介した外部の電極を用いてもよい。吸着部Ｓは単一のガラス基板４で形成されるので、細胞Ｔの細胞膜に対して高抵抗性シールを形成することが可能である。したがって、従来公知のパッチクランプ法が適用できる。このとき、吸着部Ｓを有する微小吸引孔１の第一開口部１ａの孔の口径を、従来のパッチピペット等の孔の口径（２〜４μｍ程度）よりも小さくすることによって、従来よりも精度の高い電気生理学的測定を行うことができる。
【００４６】
［基体１０Ｂ］
本発明の基体の他の実施形態としては、図７に示す基体１０Ｂが挙げられる。図７では、前述の基体１０Ａと同様の構成には同じ符号を付してある。図７のＡ−Ａ線に沿う断面図は、図２及び図３と同様である。
基体１０Ｂにおいて、基体１０Ａと異なる点は、複数の微小吸引孔１が平行に配されている点である。基体１０Ｂの他の構成については、基体１０Ａと同様である。
各微小吸引孔１の第一開口部１ａは、それぞれ吸着部Ｓを有する。各吸着部Ｓの直下には、凹部Ｃが配置されている。前記凹部Ｃによって、基体１０Ａと同様の効果が基体１０Ｂにおいても得られる。
【００４７】
基体１０Ｂのように、基材４内に微小吸引孔１を複数配置する場合は、隣り合う各微小吸引孔１の間隔を、捕捉する微粒子Ｔの大きさを考慮して設けることが好ましい。例えば、大きさが３μｍ程度の微粒子Ｔを捕捉する場合は、隣り合う各微小吸引孔１の間隔を、６μｍ以上とする。その結果、捕捉した複数の微粒子Ｔ同士が近接しないため、観察および電気生理学的測定を容易に行うことができる。
【００４８】
流路３に対して、複数の微小吸引孔１がそれぞれ開口するとき、各微小吸引孔１の第二開口部１ｂに、それぞれ独立したシリンジもしくはポンプ等の吸引機構（不図示）を接続することによって、各微小吸引孔１の吸引を個別に制御することが可能である。そのため、各微小吸引孔１による微粒子Ｔの捕捉を独立して制御可能である。
【００４９】
さらに各微小吸引孔１の孔の口径は、それぞれ同じであっても、それぞれ異なっていても良い。
また、基材４がシリコン、ガラス、石英、又はサファイアなどで形成される場合には、微小吸引孔の加工精度を高めることができるため、複数の微小吸引孔１を密集させて配置することが可能である。
【００５０】
［基体１０Ｃ］
本発明の基体の他の実施形態としては、図８に示す基体１０Ｃが挙げられる。図８では、前述の基体１０Ａと同様の構成には同じ符号を付してある。
基体１０Ｃにおいて、基体１０Ａと異なる点は、複数の微小吸引孔１が平行に配置され、複数の凹部Ｃが流路３の下面３ｂに配置されている点である。基体１０Ｃの他の構成については、基体１０Ａと同様である。
各微小吸引孔１の第一開口部１ａは、それぞれ吸着部Ｓを有する。各吸着部Ｓの直下には、各々について凹部Ｃが配置されている。前記凹部Ｃによって、基体１０Ａと同様の効果が基体１０Ｃにおいても得られる。また、凹部Ｃが複数配置されているため、基体１０Ｂの場合と比べて、緩流部Ｐ周辺を流れる流体Ｒに生じうる乱流の程度を大きくすることができる。つまり、緩流部Ｐの周辺に、微粒子Ｔを留める時間を長くできるので、吸着部Ｓに前記微粒子Ｔをより容易に捕捉することができる。
【００５１】
基体１０Ｃにおいても、基体１０Ｂと同様に、隣り合う各微小吸引孔１の間隔を、捕捉する微粒子Ｔの大きさを考慮して設けることが好ましい。例えば、大きさが３μｍ程度の微粒子Ｔを捕捉する場合は、微小吸引孔１同士の間隔を、６μｍ以上とする。その結果、捕捉した複数の微粒子Ｔ同士が近接しないため、観察および電気生理学的測定を容易に行うことができる。
【００５２】
各微小吸引孔１の孔の口径は、それぞれ同じであっても、それぞれ異なっていても良い。
また、各凹部Ｃの大きさは、それぞれ同じであっても、それぞれ異なっていても良い。
さらに、基材４がシリコン、ガラス、石英、又はサファイアなどで形成される場合、微小吸引孔の加工精度を高めることができるので、複数の微小吸引孔１および複数の凹部Ｃを密集させて配置することが可能である。
【００５３】
［基体１０Ｄ］
本発明の基体の他の実施形態としては、図９に示す基体１０Ｄが挙げられる。図９では、前述の基体１０Ａと同様の構成には同じ符号を付してある。
基体１０Ｄにおいて、基体１０Ａと異なる点は、凹部Ｃの、微小吸引孔１の延在方向に沿う長さが半減し、凹部Ｃの容積が半減している点である。基体１０Ｄの他の構成については、基体１０Ａと同様である。
微小吸引孔１の第一開口部１ａは、吸着部Ｓを有する。吸着部Ｓの直下には、凹部Ｃが配置されている。前記凹部Ｃによって、基体１０Ａと同様の効果が基体１０Ｄにおいても得られる。ただし、凹部Ｃの容積が半減したことによって、前記凹部Ｃの内部或いは前記凹部Ｃ周辺を流れる流体Ｒに発生する乱流の程度が、上述の実施形態と比較して小さくなる。このため、緩流部Ｐにおける流体Ｒの流れが緩まる程度も上述の実施形態と比較して小さくなる。
【００５４】
［基体１０Ｅ］
本発明の基体の他の実施形態としては、図１０に示す基体１０Ｅが挙げられる。図１０では、前述の基体１０Ａと同様の構成には同じ符号を付してある。
基体１０Ｅにおいて、基体１０Ａと異なる点は、流路３において、凹部Ｃを挟む側面３ａ及び側面３ｃの両方に、それぞれ微小吸引孔１の第一開口部１ａが配置されている点である。基体１０Ｅの他の構成については、基体１０Ａと同様である。
各微小吸引孔１の第一開口部１ａは、それぞれ吸着部Ｓを有する。各吸着部Ｓの直下には、共通の凹部Ｃが配置されている。前記凹部Ｃによって、基体１０Ａと同様の効果が基体１０Ｂにおいても得られる。
【００５５】
［基体１０Ｆ］
本発明の基体の他の実施形態としては、図１１に示す基体１０Ｆも挙げられる。図１２及び図１３は、図１１のＡ−Ａ線に沿う断面を示す模式図である。図１１〜図１３では、前述の基体１０Ｂと同様の構成には同じ符号を付してある。
基体１０Ｆにおいて、基体１０Ｂと異なる点は、複数配置された微小吸引孔１の第一開口部１ａが、流路３（第一の流路３）の側面３ａにそれぞれ開口し、第二開口部１ｂが、基材４の上面４ａにそれぞれ開口している点である。基板６において、その第二開口部１ｂと対向する位置に、第二の流路７が設けられている。この構成によれば、第二の流路７に直接的又は間接的に吸引機構を接続することによって、第一の流路３内の流体Ｒを、微小吸引孔１を介して、第二の流路７へ引き込んで吸引することができる。この際、流体Ｒ中の微粒子を吸着部Ｓにおいて捕捉できる。基体１０Ｆの他の構成については、基体１０Ｂと同様である。
【００５６】
［基体１０Ｇ］
本発明の基体の他の実施形態としては、図１４に示す基体１０Ｇも挙げられる。図１５及び図１６は、図１４のＡ−Ａ線に沿う断面を示す模式図である。図１４〜図１６では、前述の基体１０Ｂと同様の構成には同じ符号を付してある。
基体１０Ｇにおいて、基体１０Ｂと異なる点は、複数配置された微小吸引孔１の第一開口部１ａが、流路３（第一の流路３）の側面３ａにそれぞれ開口し、第二開口部１ｂが、第三の流路８の側面８ａにそれぞれ開口している点である。基材４の上面４ａに配置された第一の流路３と第三の流路８とは、微小吸引孔１を介して連通している。ここで、微小吸引孔１の第一開口部１ａおよび第二開口部１ｂは、直接には基材４の外部に開口していない。しかし、第三の流路８は基材４の外部に通じているので、第一の流路３は、微小吸引孔１を介して、基材４の外部へ連通している。
この構成によれば、第三の流路８に直接的又は間接的に吸引機構を接続することによって、第一の流路３内の流体Ｒを、微小吸引孔１を介して、第三の流路８へ引き込んで吸引することができる。この際、流体Ｒ中の微粒子を吸着部Ｓにおいて捕捉できる。
基体１０Ｇの他の構成については、基体１０Ｂと同様である。
【００５７】
基体１０Ｇの変形例として、第三の流路８の下面４ａにおいて、微小吸引孔１の第二開口部１ｂの直下に、別の凹部Ｃを配置した構成が挙げられる。この構成の場合、第三の流路８から第一の流路３へ、微小吸引孔１を介して、流体Ｒを吸引する。この吸引によって、基材４の外部から第三の流路８へ流入された流体Ｒに含まれる微粒子Ｔを、微小吸引孔１の第二開口部１ｂに吸着することができる。この際、凹部Ｃが前記第二開口部１ｂの直下に配置されていることにより、微粒子Ｔをより容易に捕捉しうる。
したがって、第三の流路８の内部に別の凹部Ｃを配置することによって、基材４の外部から第一の流路３へ流体Ｒを流しこむ方法ではなく、基材４の外部から第三の流路８へ流体Ｒを流し込む方法も可能である。すなわち、第三の流路８の内部に別の凹部Ｃを配置することによって、基体１０Ｇの利便性を高められる。
【００５８】
また、図１７に示される、基材４の上面を部材９が覆う構成も例示できる。この場合、第一の流路３の一部、および第三の流路８の一部を部材９が構成する。部材９の厚みを調整し、第一の流路３の径を適宜調整することによって、第一の流路３を流通する流体Ｒの流量を適宜制御することができる。また、複数の部材９ａ，９ｂ，９ｃの貼り合わせによって部材９を構成する場合、各部材９ａ，９ｂ，９ｃの貼り合わせ方を変更することによって、部材９内に第三の流路８を所望の経路で設けることができる。
例えば、各部材９ａ，９ｂ，９ｃを複数積層することによって、第三の流路８の径を大きくすることができる。さらに、積層した各部材９ａ，９ｂ，９ｃの高さ（厚さ）を利用して、図１７に示すように第三の流路８の外部に通じる側を基体１０Ｇの上面に配置することも可能である。
【００５９】
部材９の材料としては特に制限されず、ＰＤＭＳ、ＰＭＭＡ等の樹脂基板や、ガラス基板を使用することができる。部材９は、観察に用いられる光線（例えば可視光線）を透過する材料で形成されても、透過しない材料で形成されても良い。微粒子の捕捉のみを目的とする場合は、必ずしも観察に用いられる光線を透過する必要はない。観察に用いられる光線を透過する部材であれば、上面から光学的に観察が可能となるため好ましい。
【００６０】
トラップした微生物又は細胞Ｔの電気生理学的測定を行う場合には、例えば図１８に示すように、第一の流路３及び第三の流路８にそれぞれ電極Ｋ１，Ｋ２を配置することができる。または、細胞外バッファーもしくは細胞内液などを介して、外部の電極を用いて電気生理学的測定を行うことができる。吸着部Ｓは単一のガラス基板４（基材４）で形成されるので、細胞Ｔの細胞膜に対して高抵抗性シールを形成することが可能である。したがって、従来公知のパッチクランプ法が適用できる。このとき、吸着部Ｓを有する微小吸引孔１の第一開口部１ａの孔の口径を、従来のパッチピペット等の孔の口径（２〜４μｍ程度）よりも小さくすることによって、従来よりも精度の高い電気生理学的測定を行うことができる。
【００６１】
なお、電極Ｋ１，Ｋ２は、第一の流路３及び第三の流路８に連通する別の流路、例えば後述する第四の流路及び第五の流路、に配置されていてもよい。
【００６２】
［基体１０Ｈ］
本発明の基体の他の実施形態としては、図１９に示す基体１０Ｈも挙げられる。図２０は、図１９のＡ−Ａ線に沿う断面を示す模式図である。図１９〜図２０では、前述の基体１０Ｇと同様の構成には同じ符号を付してある。
基体１０Ｈにおいて、基体１０Ｇと異なる点は、第一の流路３の下面３ｂおよび第三の流路８の下面８ｂは、部材９で形成される点である。この場合にも、微小吸引孔１は、単一の材料で構成される基材４に形成されている。基板６と部材９とに挟まれた基材５は、基材４と同じ材料で形成される。また、基材５の材料は、基板６や部材９と同じ材料であってもよい。凹部Ｃは、部材９の上面に形成されており、流路３における吸着部Ｓの直下に配置されている。基体１０Ｈの他の構成については、基体１０Ｇと同様である。
【００６３】
図２１は、本発明にかかる基体の一例である基体２０Ａの模式的な上面図（上面から見た透視図）である。この上面図における第一の流路３、微小吸引孔１、及び第二の流路７若しくは第三の流路８の配置構成は、前述の基体１０Ｆ〜基体１０Ｈ等に適用可能である。
ガラス基板４には、第一の流路３と第三の流路８を含む複合流路がそれぞれ３セット配置されている。
第一の流路３と第三の流路８とが微小吸引孔１を介して連通していることは、前述の通りである。吸着部Ｓの位置は、「Ｘ」の印で示してある。前記吸着部Ｓに近い位置に凹部Ｃを有する緩流部Ｐが設けられている。
第一の流路３の上流側Ｆ１から、流体Ｒが流入されて、第三の流路８の下流側Ｆ２へ流通する。
【００６４】
基体２０Ａにおいて、一つの第一の流路３に複数の第三の流路８が配置されることも可能であり、この際、一つの第三の流路８に対して微小吸引孔１はそれぞれ少なくとも一つ以上設けられる。このように一つの第一の流路３に複数の第三の流路８が配置される形状である場合、それぞれの第三の流路８に対して、独立にシリンジもしくはポンプ等の吸引機構（不図示）を接続することによって、独立して第三の流路８の吸引を制御することが可能となる。そのため、微小吸引孔１による微粒子Ｔの捕捉を独立して制御可能である。
【００６５】
図２２は、本発明にかかる基体の一例である基体２０Ｂの模式的な上面図（上面から見た透視図）である。この上面図における第一の流路３、微小吸引孔１、第三の流路８、第五の流路１２、及び第四の流路１１の配置構成は、前述の基体１０Ｆ〜基体１０Ｈ等に適用可能である。
【００６６】
ガラス基板４に配置された、第一の流路３と第三の流路８とが微小吸引孔１を介して連通していることは、前述の通りである。吸着部Ｓの位置は、「Ｘ」の印で示してある。
ガラス基板４に配置された第五の流路１２は、第三の流路８と連通するように交差している。第五の流路１２の上流側Ｆ３から下流側Ｆ４へ、所望の薬液又はガスを流通させることによって、第三の流路８内にも前記薬液又はガスを拡散流入させることができる。また、第三の流路８内に拡散した薬液をガスへ置換することも可能である。
第五の流路１２が第三の流路８に連通する場所及び、第五の流路１２の形状は特に限定されない。従って、例えば、微小吸引孔１に近い位置に第五の流路１２を配置することも可能であり、第五の流路１２と第三の流路８はそれぞれの機能を代替することが可能である。また、第五の流路１２はＦ３側あるいはＦ４側のみを有する構成も可能であり、Ｆ３あるいはＦ４のいずれかの機能を第三の流路８が果たすことも可能であるし、複数の第五の流路１２もしくは複数に分岐した第五の流路１２が配置されてもよい。
【００６７】
また、ガラス基板４に配置された第四の流路１１は、第一の流路３と連通している。第四の流路１１から第一の流路３へ、所望の薬液又はガスを流通させることによって、第一の流路３内にも前記薬液又はガスを拡散流入させることができる。つまり、前記薬液又はガスを、吸着部Ｓにトラップされた微粒子Ｔへ接触させることができる。なお、図２２では、第一の流路３の上流側はＦ１で示し、下流側はＦ２で示してある。
第四の流路１１が第一の流路３に連通する場所及び、第四の流路１１の形状は特に限定されない。そのため、微小吸引孔１に近い位置に第四の流路１１を配置することも可能であり、第四の流路１１と第一の流路３の上流側（Ｆ１側）はそれぞれの機能を代替することが可能である。また、複数の第四の流路１１や複数に分岐した第四の流路１１が第一の流路３に連通し配置されることも可能である。
【００６８】
＜基体の第二実施形態＞
［基体３０Ａ］
図２３は、本発明にかかる基体の第二実施形態である基体３０Ａの斜視図である。図２４及び図２５は、図２３のＡ−Ａ線に沿う断面を示す模式図である。
【００６９】
基体３０Ａは微粒子Ｔをトラップする微小吸引孔２１を備えた基体である。基体３０Ａには、基材２４内に設けられ、微粒子Ｔを含む流体Ｒを流通させる流路２３と、流路２３と基材２４の外部とを連通する微小吸引孔２１とが含まれる。また、基材２４のうち、少なくとも微小吸引孔２１を構成する部位は、単一の部材で形成される。さらに、基材２４の上面を覆うように可視光を透過する基板２６が貼り合わされている。
また、基体３０Ａにおいて流路２３を構成する内壁のうち、微小吸引孔２１の第一開口部２１ａに近い位置に、流体Ｒの流れを緩める緩流部Ｐが設けられている。
【００７０】
基体３０Ａでは、基材２４の上面側に流路２３が設けられている。前記流路２３において、微粒子Ｔが含まれる流体Ｒを、上流側Ｆ１から下流側Ｆ２へ流通させる。
流路２３の側面２３ａに緩流部Ｐを構成する凹部Ｄが設けられ、前記凹部Ｄ内の側面２３ａに、微小吸引孔２１の第一開口部２１ａが有する吸着部Ｓが形成されている。また、少なくとも流路２３の上面２３ｄ及び下面２３ｂの一方の少なくとも一部分は、吸着部Ｓにトラップされた微粒子Ｔを光学的に観察可能なように、透明な部材２６（基板２６）で構成されている。
【００７１】
図２５は、基体３０Ａの流路２３に流体Ｒを流通し、前記流体Ｒに含まれる微粒子Ｔが吸着部Ｓに捕捉されている様子を示している。
【００７２】
本発明の基体が捕捉する微粒子Ｔとしては、流体Ｒに含まれており、流路２３を流通することが可能であれば特に制限されない。例えば、微生物、細胞、もしくは有機物質で形成される粒子、無機物質で形成される粒子等が挙げられる。前記微生物としては、細菌、真菌、黴、および大型のウイルス等が例示できる。前記細胞としては、赤血球、および白血球等の浮遊培養することが可能な細胞が例示できる。前記有機物質で形成される粒子としては、樹脂もしくは多糖類等の高分子で形成される粒子、および活性炭粒子等が例示できる。前記無機物質で形成される粒子としては、シリカ粒子および金コロイド粒子等の金属粒子が例示できる。
前記有機物質で形成される粒子、及び前記無機物質で形成される粒子は、その表面又は内部に抗体分子等を結合させた機能性粒子であってもよい。
前記有機物質で形成される粒子の形状、及び前記無機物質で形成される粒子の形状は、特に制限されない。例えば、球、立方体、直方体、多面体、ドーナッツ形の立体、もしくはひも状の立体等、あらゆる立体形状の粒子が本発明の微粒子に含まれる。
前記有機物質で形成される粒子、及び前記無機物質で形成される粒子の大きさは、前記吸着部を有する微小吸引孔の第一端部の孔の開口径（短径）よりも大きければ、特に制限されない。つまり、微小吸引孔を通過しない大きさであればよい。
【００７３】
本発明の基体が捕捉する微粒子としては、微生物又は細胞が好ましい。微生物又は細胞は、表面形状が比較的柔軟である。このため、吸着部Ｓに充分に密着させて、より強力に吸着することが可能である。さらに、前記微粒子が微生物又は細胞である場合、高精度な電気生理学的測定を行うことが可能である。
【００７４】
図２５のように流路２３の側面２３ａに緩流部Ｐを構成する凹部Ｄが設けられ、前記凹部Ｄ内の側面２３ａに、微小吸引孔２１が開口していると、基材２４の下面側または基材２４の上面側から観察した際に、微小吸引孔２１と観察対象物が重ならないため、微粒子Ｔを容易に観察することができる。
図２６は、基材２４の下面に対して、顕微鏡の対物レンズＭを近づけて、微粒子Ｔを光学的に観察する様子を示している。なお、図２６では、基体３０Ａにおける緩流部Ｐ周辺の要部のみが示されている。
【００７５】
捕捉した微粒子を基材の下面から観察する場合、観察対象と対物レンズとの距離（ワーキングディスタンス）を調整して観察対象物に焦点を合わせる。しかしながら、基材下面と観察対象物との距離が、観察するのに必要とされるワーキングディスタンスより大きい場合、観察対象物に焦点を合わせることができない。その様な事態を避けるため、基材の下面を研磨することなどによって、基材の厚さを薄くすることによって、基材の下面と観察対象物との距離を短くすることができる。しかしながら、流路２３の下面２３ｂに開口する微小吸引孔を形成した場合、流路２３の下面２３ｂと基材の下面との間に微小吸引孔が存在するため、基材の下面を研磨することなどによって、基材を薄くすることは難しい場合がある。したがって、基体３０Ａのように、微小吸引孔は流路２３の側面２３ａに開口していることが好ましい。
【００７６】
本発明において、観察対象である微粒子Ｔを含む流体Ｒは特に制限されず、例えば血液、細胞培養液、飲料用液体、河川水等が挙げられる。また、黴等を含む空気も流体Ｒに含まれる。
【００７７】
本発明で「流路２３に流体Ｒを流通させる」とは、基体３０Ａの外部から流路２３に流体Ｒを入れて流すことを意味する。流入された流体Ｒは、流路２３を流通し続けても良いし、必要に応じて、一時的に流通を停止させても良い。流路２３を流れる流体Ｒは最終的には基体３０Ａの外部へ排出されるが、必要に応じて、同じ流体Ｒを流路２３へ再度流入させて、循環させてもよい。このことは、本発明にかかる基体の全てに適用される。
【００７８】
基体３０Ａの流路２３において、緩流部Ｐが設けられた第一内壁面２３ａ（側面２３ａ）と、微小吸引孔２１が開口する第二内壁面２３ａ（側面２３ａ）とが、同一である。つまり、緩流部Ｐを構成する凹部Ｄが設けられた側面２３ａと、微小吸引孔２１の第一開口部２１ａが開口する側面２３ａとが、流路２３において、同一の内壁面に形成される。
【００７９】
吸着部Ｓに近い位置に設けられた緩流部Ｐは、流路２３の側面２３ａに設けられた凹部Ｄを有する。前記凹部Ｄは流路２３の一部を囲む形状を構成しており、その囲まれた部分の流路２３の側面２３ａに吸着部Ｓが配置される。
凹部Ｄが配置された緩流部Ｐにおける、前記凹部Ｄに近い位置で、流体Ｒの流れの中に、例えば、上昇流、下降流、逆流、及び渦流等の成分を含む乱流が生じる。すなわち、前記凹部Ｄに近い位置において、流体Ｒは非直線的に流れるため、流体Ｒの流れが緩やかになる。流体Ｒ中の微粒子Ｔが、緩流部Ｐに近い位置を通過する際に、前記乱流に巻き込まれうるので、本発明における流路は、前記微粒子Ｔが緩流部Ｐに近い位置に滞留する時間を、緩流部Ｐが設けられていない流路と比べて、長くすることができる。この結果、緩流部Ｐに近い位置に設けられた吸着部Ｓが、前記微粒子Ｔを容易に捕捉することができる。
【００８０】
また、吸着部Ｓに微粒子Ｔを捕捉した後は、前記微粒子Ｔをより安定に捕捉し続けることができる。この理由は、吸着部Ｓが凹部Ｄ内の奥に設けられているため、微粒子Ｔを凹部Ｄ内に取り囲むことができ、流路５３を流通する流体Ｒの本流の影響を抑え、微粒子Ｔを保護できるからである。
【００８１】
図２７は、基体３０Ａの上面側から見た、緩流部Ｐ周辺の要部拡大図であり、流路２３の延在方向に沿う、微小吸引孔２１の従断面を示す。前記従断面は、図２６におけるＡ−Ａ線に沿う断面である。
この流路２３の延在方向に沿う、微小吸引孔２１の従断面において、凹部Ｄは２つの角部を有している。前記第一開口部２１ａに近い位置に設けられている角部を第一の角部ｅ２、前記開口部から離れた位置に設けられている角部を第二の角部ｅ３とした場合、第一の角部ｅ２と、前記第一開口部２１ａとの距離を、奥行きの長さＬと幅の長さＷとで表すとき、Ｌ／Ｗの比が０．０５〜１００の範囲内であることが好ましい。この際、奥行きの長さＬは１μｍ〜１００μｍであることが好ましく、幅の長さＷは０．１μｍ〜５０μｍであることが好ましい。
ここで、奥行きの長さＬは、流路２３の延在方向に直交する方向における前記第一の角部ｅ２と前記第一開口部２１ａとの距離を示しており、幅の長さＷは、流路２３の延在方向における前記第一の角部ｅ２と前記第一開口部２１ａとの距離を示している。また、流体Ｒの流れる方向は問わない。
【００８２】
上記範囲であると、緩流部Ｐで発生する前記乱流の勢力圏内に吸着部Ｓが設けられるため、吸着部Ｓが微粒子をより容易に捕捉することができる。さらに、捕捉した微生物又は細胞Ｔ（微粒子）が分裂増殖した場合に、娘細胞が乱流によって速やかに緩流部Ｐから離脱することが可能である。つまり、凹部Ｄ内が娘細胞によって混雑する状態を避けられる。
【００８３】
図２３に示す基体３０Ａにおいては、前記単一の部材は、微小吸引孔２１を備えるだけでなく、基材２４全体を構成していてもよい。
前記単一の部材の材料としては、例えばシリコン、ガラス、石英、もしくはサファイアなどが挙げられる。特に、結晶方位による加工異方性の影響を受けにくい非結晶質である材料が好ましい。これらの材料を用いた場合、微小吸引孔２１の加工精度をさらに高めることができ、吸着部Ｓをナノオーダーの口径で形成することが可能である。このため、トラップした細胞Ｔと吸着部Ｓとの間で高抵抗性シールを形成することが、比較的容易である。この際、微小吸引孔２１に形成される吸着部Ｓがガラス、石英、もしくはサファイアで形成される場合、絶縁性を付与する処理を行う工程必要としないので好ましい。高抵抗性シールを形成し、トラップした細胞Ｔの電気生理学的測定を行う場合は、前記細胞Ｔの内外の電位差（膜電位）等を測定する方法を、前記基体に適宜用いて測定することも可能である。吸着部Ｓを形成する材料がガラス、石英である場合、トラップした細胞Ｔの電気生理学的測定を行う場合は、前記細胞Ｔと吸着部Ｓとのギガオームオーダー（ＧΩ単位）の高抵抗シールが実現されるため、より高精度の測定が可能である。
【００８４】
前記単一の部材の材料は、波長０．１μｍ〜１０μｍを有する光のうち少なくとも一部の波長を有する光を透過することが好ましい。
具体的には、加工用レーザーとして使用される一般的な光（波長０．１μｍ〜１０μｍ）の、少なくとも一部を透過することが好ましい。このようなレーザー光を透過することによって、後述するように、レーザー照射して前記部材に改質部を形成することができる。
また、前記単一の部材の材料は、可視光領域（波長約０．３６μｍ〜約０．８３μｍ）の光を透過することが、より好ましい。可視光領域の光を透過することによって、捕捉した微粒子Ｔを、前記単一部材を透して光学顕微鏡等の光学的手法を用いて容易に観察することができる。
さらに、前記単一の部材の材料が、前記波長の光のうち少なくとも一部の紫外光あるいは可視光線（０．１μｍ〜０．８３μｍ）を透過する場合には、蛍光色素によって染色又は標識された微粒子を蛍光観察することができる。
なお、本発明における「透過（透明）」とは、前記部材に光を入射して、前記部材から透過光が得られる状態の全てをいう。
図２３では、基材２４を構成する単一の部材は透明なガラス基板である。
【００８５】
図２４及び図２５に示すように、微小吸引孔２１は流路２３と基材２４の外部とを連通する。微小吸引孔２１の第一開口部２１ａは流路２３の側面２３ａに露呈し（開口し）、吸着部Ｓを構成する。微小吸引孔２１の第二開口部２１ｂは基材２４の側面に露呈している。
【００８６】
本発明において、微小吸引孔２１が、流路２３と基材２４の外部とを連通する際、図２３の基体３０Ａように微小吸引孔２１の第二開口部２１ｂが基材２４の側面（外部）に露呈し、開口しても良い。
【００８７】
基材２４の外部に露呈する、微小吸引孔２１の第二開口部２１ｂ側から、流路２３内の流体Ｒを吸引することによって、流体Ｒに含まれる微粒子Ｔを、吸着部Ｓに捕捉することができる。前記吸引の動力は特に制限されないが、例えばシリンジやポンプ等の吸引機構（不図示）を微小吸引孔２１の第二開口部２１ｂに接続することによって供給することができる。
【００８８】
基体３０Ａにおいて、微小吸引孔２１は、単一のガラス基板２４（基材２４）に形成されており、継ぎ目又は貼り合わせ面を有さない貫通孔である。当然に、微小吸引孔２１の端部における吸着部Ｓについても、継ぎ目または貼り合わせ面は存在しない。このため、微粒子Ｔと吸着部Ｓとの密着力を十分に高められる。また、ガラス基板２４の変形及び薬液による侵食等の外力が加えられた場合、微小吸引孔２１、或いは微小吸引孔２１の周辺には貼り合わせ面が存在しないため、貼り合わせ面における剥離もしくは破損が生じない。よって、ガラス基板２４に対して、加熱消毒もしくは薬液消毒を繰り返して行った場合であっても、ガラス基板２４が破損しない。これは、日常的に加熱消毒もしくは薬液消毒を行う、微生物又は細胞（微粒子）を捕捉する基体にとって、特に優れた特徴である。更には、微小吸引孔２１に近い位置に屈折率差が生じないので、吸着部Ｓからの光をより集光させ易くなる。そのため、捕捉された微粒子を、容易に観察することができる。ここで「吸着部Ｓ」とは、流路２３の側面２３ａにおける、微粒子Ｔが接触若しくは近接する領域をいう。
【００８９】
吸着部Ｓを有する、微小吸引孔２１の第一開口部２１ａの、流路２３の側面２３ａにおける孔の形状は、どの様な形状でもよく、例えば、円、略円、楕円、略楕円、矩形、又は三角形、とすることができる。孔の形状が円又は略円の場合には、その直径が０．０２μｍ〜５μｍの範囲であればよい。その中でも、細胞よりもサイズの小さい微生物に対しては、直径が０．０２〜０．８μｍの範囲であることがより好ましい。楕円又は略楕円の場合には、前記孔の短径（最も短い口径）が０．０２μｍ〜５μｍの範囲であれば、微生物又は細胞Ｔをトラップすることができる。つまり、前記孔の短径は、微粒子Ｔが微小吸引孔１を通り抜けることができない程度にすればよい。例えば赤血球細胞（６〜８μｍ）をトラップする場合には、前記短径が１μｍ程度であればよく、納豆菌（枯草菌；０．７〜２μｍ）をトラップする場合には、前記短径が０．２μｍ程度であればよい。
【００９０】
前記短径の範囲としては、好適には０．０２μｍ〜２μｍである。その中でも、細胞よりもサイズの小さい微生物の捕捉のためには、直径が０．０２〜０．８μｍの範囲であることがより好ましい。
上記範囲の下限値未満であると、吸着部Ｓの吸引力が弱すぎて微粒子Ｔをトラップすることができない恐れがある。上記範囲の上限値超であると、微粒子Ｔが、微小吸引孔２１を通り抜けてしまい、トラップできない恐れがある。
一方、前記孔の長径（最も長い口径）は、トラップする微粒子Ｔの大きさによって適宜調整すればよく、例えば０．２μｍ〜１０μｍの範囲が挙げられる。さらに電気生理学的な測定を行う場合には、長径を細胞及び微生物のサイズよりも小さくすることが好ましく、例えば０．２〜５μｍの範囲が挙げられる。
【００９１】
さらに、前記孔の孔径の短辺をナノオーダー（ｎｍ単位）で高精度に加工する場合、細胞よりも更にサイズの小さな微生物を捕捉することが可能であるため、従来、集団として観察されていた微生物を単独、あるいは数匹のみで観察することが可能である。これにより、今まで解明されてこなかった微生物の様々な生体的な特性を確認することが可能である。さらに孔の吸着部の径を微小化することにより、細胞の電気生理学的特性を測定する際に、細胞膜と吸着部との安定したシール性が実現されるため、電気生理学的特性の測定を安定して行うことが可能である。
【００９２】
図２４及び図２５において、微小吸引孔２１は、流路２３の側面２３ａに対して略垂直となるように形成されている。しかし、必ずしも略垂直である必要はなく、基体３０Ａの設計に合わせて、単一のガラス基板２４において自由に配置可能である。
更には微小吸引孔２１の第一開口部２１ａに近い位置の口径を微小吸引孔２１の口径よりもわずかに広げて加工することも可能である。このとき微粒子Ｔの一部が微小吸引孔２１の第一端部２１ａに入り込んだ状態で捕捉が可能となるため、流路２３に流れがあるときでもより安定して長時間の捕捉が可能となる場合がある。
微小吸引孔２１は、基体３０Ａに複数配置されていてもよい。各々の微小吸引孔２１に対して吸着部Ｓが各々備わるため、複数の微粒子Ｔをトラップすることができる。
【００９３】
基体３０Ａでは、流路２３の下面２３ｂはガラス基板で形成される基材２４に設けられている。一方、前記下面２３ｂに対向する、流路２３の上面はガラスで形成される基板２６によって蓋をされている。少なくとも下面２３ｂ及び上面２３ｄの一方から、顕微鏡等の光学的観察機構によって、吸着部Ｓにトラップされた微粒子Ｔを観察することができる。なお、上面２３ｄは必ずしも蓋で覆われている必要はなく、開口された無蓋であってもよい。通常は、圧力をかけて流体Ｒを流路２３内に流通させるため、流路２３の上面２３ｄは蓋で覆われている方が好ましい。
【００９４】
流路２３の上面２３ｄを構成する材料は、特に制限されず、例えばＰＤＭＳ、ＰＭＭＡ等の樹脂基板、シリコン基板、及びガラス基板が挙げられる。特に前記材料が、可視光又は紫外光を透過する材料である場合、微粒子Ｔを容易に観察できるので好ましい。また、基板２６の材料が基材２４と同じ材料である場合、基材２４と基板２６とが容易に貼り合わせることができるので好ましい。また、この貼り合せは公知の方法で行えばよい。
【００９５】
流路２３のうち、吸着部Ｓの周辺を観察できると、前記吸着部Ｓにおける微粒子Ｔの捕捉が行われたことを確認できる。この場合、例えば、微生物もしくは細胞（微粒子）を捕捉するときには微小吸引孔２１の吸引力を強くし、捕捉された後は、微生物もしくは細胞Ｔの細胞膜が破れない程度に、前記吸引力を弱くする等、吸着部Ｓにおける微粒子の状態に応じて適切に吸引力を調整することが可能である。
【００９６】
トラップした微生物又は細胞Ｔの電気生理学的測定を行う場合には、例えば流路２３及び微小吸引孔２１ｂ側にそれぞれ電極（不図示）を配置すればよい。或いは、細胞外バッファーや細胞内液などを介し外部の電極を用いてもよい。吸着部Ｓは単一のガラス基板２４で形成されるので、細胞Ｔの細胞膜に対して高抵抗性シールを形成することが可能である。したがって、従来公知のパッチクランプ法が適用できる。このとき、吸着部Ｓを有する微小吸引孔２１の第一開口部２１ａの孔の口径を、従来のパッチピペット等の孔の口径（２〜４μｍ程度）よりも小さくすることによって、従来よりも精度の高い電気生理学的測定を行うことができる。
【００９７】
［基体３０Ｂ］
本発明の基体の他の実施形態としては、基体３０Ｂが挙げられる。基体３０Ｂの外観は、基体３０Ａとほぼ同様であるが、凹部Ｄの形状が異なる。基体３０Ｂの凹部Ｄの形状を、図２８に示す。図２８では、前述の基体３０Ａと同様の構成には同じ符号を付してある。
図２８は、基体３０Ｂの流路２３の延在方向に沿う、微小吸引孔２１の従断面を示す。
つまり、基体３０Ａの図２７に相当する断面である。この従断面において、流路２３の側面２３ａと第一開口部２１ａが形成されている面との間には、流路２３の側面２３ａに対して傾斜する傾斜面が形成されている。流路２３の側面２３ａと傾斜面との間に、角部が形成されている。基体３０Ｂにおいて、凹部Ｄは、２つの角部と、傾斜面と、第一開口部２１ａが形成されている面とによって構成されている。
このように傾斜面を有する凹部Ｄにおいては、微小吸引孔２１の延在方向に直交する方向における互いに対向する２つの前記傾斜面の距離が、第一開口部２１ａから流路２３に向けて徐々に増加している。凹部Ｄが傾斜面を有することによって、前記緩流部Ｐ周辺を流れる流体Ｒに発生しうる乱流を、基体３０Ａの緩流部Ｐ周辺を流れる流体Ｒに発生しうる乱流と異ならせることができる。
さらに、凹部Ｄにおける傾斜面と流路２３の側面２３ａと角度を調節することによって、緩流部Ｐ周辺を流れる流体Ｒに発生する乱流の種類及び強さを調節することができる。基体３０Ｂにおいても、基体３０Ａと同様の効果が得られる。
【００９８】
基体３０Ｂにおける流路２３の延在方向に沿う、微小吸引孔２１の従断面（図２８）において、凹部Ｄが有する２つの角部ｅ２，ｅ３のうち、微小吸引孔２１の第一開口部２１ａに近い方の第一の角部ｅ２と、前記第一開口部２１ａとの距離を、奥行きの長さＬと幅の長さＷとで表すとき、Ｌ／Ｗの比が０．０５〜１００の範囲内であることが好ましい。この際、奥行きの長さＬは１μｍ〜１００μｍであることが好ましく、幅の長さＷは０．１μｍ〜５０μｍであることが好ましい。
ここで、奥行きの長さＬの方向は、流路２３の延在方向に対して垂直の方向であり、幅の長さＷの方向は、流路２３の延在方向に対して平行の方向であることとする。また、流体Ｒの流れる方向は問わない。
【００９９】
［基体３０Ｃ］
本発明の基体の他の実施形態としては、基体３０Ｃが挙げられる。基体３０Ｃの外観は、基体３０Ｃとほぼ同様であるが、凹部Ｄの形状が異なる。基体３０Ｃの凹部Ｄの形状を、図２９に示す。図２９では、前述の基体３０Ａと同様の構成には同じ符号を付してある。
図２９は、基体３０Ｃの流路２３の延在方向に沿う、微小吸引孔２１の従断面を示す。
つまり、基体３０Ａの図２７に相当する断面である。この従断面において、凹部Ｄの有する２つの角部ｅ２及びｅ３は、側面２３ａに沿うように形成された２つの突起部が設けられている。角部ｅ２及びｅ３は、突起部の各々の先端に、かつ、側面２３ａ上に位置している。
凹部Ｄに前記突起部が形成させることによって、前記緩流部Ｐ周辺を流れる流体Ｒで発生しうる乱流を、基体３０Ａの緩流部Ｐ周辺を流れる流体Ｒで発生しうる乱流と異ならせることができる。より具体的には、凹部Ｄ内で流体Ｒが滞留する傾向を強められる。基体３０Ｃにおいても、基体３０Ａと同様の効果が得られる。
【０１００】
基体３０Ｃにおける流路２３の延在方向に沿う、微小吸引孔２１の従断面（図２９）において、凹部Ｄが有する２つの角部ｅ２，ｅ３のうち、微小吸引孔２１の第一開口部２１ａに近い方の第一の角部ｅ２と、前記第一開口部２１ａとの距離を、奥行きの長さＬと幅の長さＷとで表すとき、Ｌ／Ｗの比が０．０５〜１００の範囲内であることが好ましい。この際、奥行きの長さＬは１μｍ〜１００μｍであることが好ましく、幅の長さＷは０．１μｍ〜５０μｍであることが好ましい。
ここで、奥行きの長さＬの方向は、流路２３の延在方向に対して垂直の方向であり、幅の長さＷの方向は、流路２３の延在方向に対して平行の方向であることとする。
【０１０１】
［基体３０Ｄ］
本発明の基体の他の実施形態としては、基体３０Ｄが挙げられる。基体３０Ｄの外観は、基体３０Ｄとほぼ同様であるが、凹部Ｄの形状が異なる。基体３０Ｄの凹部Ｄの形状を、図３０に示す。図３０では、前述の基体３０Ａと同様の構成には同じ符号を付してある。
図３０は、基体３０Ｄの流路２３の延在方向に沿う、微小吸引孔２１の従断面を示す。
つまり、基体３０Ａの図２７に相当する断面である。この従断面において、凹部Ｄは、２つの角部ｅ２及びｅ３を有する。一方の角部ｅ２には流路２３の内壁部２３ａ（側面２３ａ）に沿った突起部が形成されている。また、他方の角部ｅ３に近い位置には、傾斜面が形成されている。この傾斜面は、流路２３の側面２３ａと第一開口部２１ａが形成されている面との間に設けられており、流路２３の側面２３ａに対して傾斜している。
凹部Ｄが上記の形状を有することによって、前記緩流部Ｐ周辺を流れる流体Ｒで発生しうる乱流を、基体３０Ａの緩流部Ｐ周辺を流れる流体Ｒで発生しうる乱流と異ならせることができる。より具体的には、凹部Ｄ内で流体Ｒが滞留する傾向を強めて、微小吸引孔２１の第一開口部２１ａで捕捉した微粒子を、流路２３を流れる流体Ｒの本流から保護する傾向が強められる。基体３０Ｄにおいても、基体３０Ａと同様の効果が得られる。
【０１０２】
基体３０Ｄにおける流路２３の延在方向に沿う、微小吸引孔２１の従断面（図３０）において、凹部Ｄが有する２つの角部ｅ２，ｅ３のうち、微小吸引孔２１の第一開口部２１ａに近い方の第一の角部ｅ２と、前記第一開口部２１ａとの距離を、奥行きの長さＬと幅の長さＷとで表すとき、Ｌ／Ｗの比が０．０５〜１００の範囲内であることが好ましい。この際、奥行きの長さＬは１μｍ〜１００μｍであることが好ましく、幅の長さＷは０．１μｍ〜５０μｍであることが好ましい。図３０では、微小吸引孔２１の第一開口部２１ａは、凹部Ｄの深く奥まった位置にあるが、より手前の浅い位置にあってもよい。この場合、幅の長さＷを示す矢印は、図３０に示した矢印とは反対に向くことがある。この場合においても、前述のＬ／Ｗの比の好適な範囲は同様である。
ここで、奥行きの長さＬの方向は、流路２３の延在方向に対して垂直の方向であり、幅の長さＷの方向は、流路２３の延在方向に対して平行の方向であることとする。また、流体Ｒの流れる方向は問わない。
【０１０３】
［基体３０Ｅ］
本発明の基体の他の実施形態としては、基体３０Ｅが挙げられる。図３１は、基体３０Ｅの斜視図である。図３１では、前述の基体３０Ａと同様の構成には同じ符号を付してある。
基体３０Ｅの流路２３の側面２３ａには、第一凸部Ｕ１および第二凸部Ｕ２が配置され、これら２つの凸部Ｕ１，Ｕ２の間に凹部Ｄが配置されている。
図３２は、基体３０Ｅの流路２３の延在方向に沿う、微小吸引孔２１の従断面を示す。
つまり、基体３０Ａの図２７に相当する断面である。この従断面において、凹部Ｄの形状は、基体３０Ａの凹部Ｄの形状と同様である。しかし、凹部Ｄに近い位置に２つの凸部Ｕ１，Ｕ２が形成されているため、前記緩流部Ｐ周辺を流れる流体Ｒで発生しうる乱流を、基体３０Ａの緩流部Ｐ周辺を流れる流体Ｒで発生しうる乱流と異ならせることができる。より具体的には、緩流部Ｐ周辺を流れる流体Ｒで発生しうる乱流の程度をより強めることができる。この結果、流路２３を流れる微粒子が比較的大きくても、前記乱流が微粒子を巻き込むことによって、吸着部Ｓに微粒子を引き寄せて捕捉することが容易になりうる。基体３０Ｅにおいても、基体３０Ａと同様の効果が得られる。
流体Ｒが上流側Ｆ１から下流側Ｆ２に流れるとき、微小吸引孔２１から見て上流側にある第一凸部Ｕ１のみを設けることでも同様な効果が得られる。
【０１０４】
第一凸部Ｕ１と第二凸部Ｕ２とが互いに対向している面上にて、第一凸部Ｕ１の先端には、角部ｅ３が設けられ、第二凸部Ｕ２の先端には、角部ｅ２が設けられている。
基体３０Ｅにおける流路２３の延在方向に沿う、微小吸引孔２１の従断面（図３２）において、凹部Ｄが有する２つの角部ｅ２，ｅ３のうち、微小吸引孔２１の第一開口部２１ａに近い方の第一の角部ｅ２と、前記第一開口部２１ａとの距離を、奥行きの長さＬと幅の長さＷとで表すとき、Ｌ／Ｗの比が０．０５〜１００の範囲内であることが好ましい。この際、奥行きの長さＬは１μｍ〜１００μｍであることが好ましく、幅の長さＷは０．１μｍ〜５０μｍであることが好ましい。
ここで、奥行きの長さＬの方向は、流路２３の延在方向に対して垂直の方向であり、幅の長さＷの方向は、流路２３の延在方向に対して平行の方向であることとする。また、流体Ｒの流れる方向は問わない。
【０１０５】
［基体３０Ｆ］
本発明の基体の他の実施形態としては、基体３０Ｆが挙げられる。図３３は、基体３０Ｆの斜視図である。図３３では、前述の基体３０Ａと同様の構成には同じ符号を付してある。
基体３０Ｆの流路２３の側面２３ａには、第一凸部Ｕ１および第二凸部Ｕ２が配置され、これら２つの凸部Ｕ１，Ｕ２の間に凹部Ｄが配置されている。２つの凸部Ｕ１，Ｕ２の形状が、前述の基体３０Ｅの凸部Ｕ１，Ｕ２とは異なっている。基体３０Ｆの凸部Ｕ１，Ｕ２は、後述の従断面において、台形状に形成される。
【０１０６】
図３４は、基体３０Ｆの流路２３の延在方向に沿う、微小吸引孔２１の従断面を示す。
つまり、基体３０Ａの図２７に相当する断面である。この従断面において、凹部Ｄの形状は、基体３０Ａの凹部Ｄの形状と同様である。しかし、凹部Ｄに近い位置に２つの凸部Ｕ１，Ｕ２が形成されているため、前記緩流部Ｐ周辺を流れる流体Ｒで発生しうる乱流を、基体３０Ａの緩流部Ｐ周辺を流れる流体Ｒで発生しうる乱流とは異ならせることができる。より具体的には、緩流部Ｐ周辺を流れる流体Ｒで発生しうる乱流の程度をより強めることができる。この結果、流路２３を流れる微粒子が比較的大きな微粒子であっても、前記乱流が微粒子を巻き込むことによって、吸着部Ｓに微粒子を引き寄せて捕捉することが容易になりうる。基体３０Ｆにおいても、基体３０Ａと同様の効果が得られる。
流体Ｒが上流側Ｆ１から下流側Ｆ２に流れるとき、微小吸引孔２１から見て上流側にある第一凸部Ｕ１のみを設けることでも同様な効果が期待される。
【０１０７】
基体３０Ｆにおける流路２３の延在方向に沿う、微小吸引孔２１の従断面（図３２）において、凹部Ｄが有する２つの角部ｅ２，ｅ３のうち、微小吸引孔２１の第一開口部２１ａに近い方の第一の角部ｅ２と、前記第一開口部２１ａとの距離を、奥行きの長さＬと幅の長さＷとで表すとき、Ｌ／Ｗの比が０．０５〜１００の範囲内であることが好ましい。この際、奥行きの長さＬは１μｍ〜１００μｍであることが好ましく、幅の長さＷは０．１μｍ〜５０μｍであることが好ましい。
ここで、奥行きの長さＬの方向は、流路２３の延在方向に対して垂直の方向であり、幅の長さＷの方向は、流路２３の延在方向に対して平行の方向であることとする。また、流体Ｒの流れる方向は問わない。
【０１０８】
［基体３０Ｇ］
本発明の基体の他の実施形態としては、基体３０Ｇが挙げられる。図３５は、基体３０Ｇの斜視図である。図３５では、前述の基体３０Ａと同様の構成には同じ符号を付してある。
基体３０Ｇの流路２３の下面２３ｂにおいて、微小吸引孔２１の第一開口部２１ａに対向する位置に、突起部Ｊが配置されている。
【０１０９】
図３６は、基体３０Ｇの流路２３の延在方向に沿う、微小吸引孔２１の従断面を示す。
つまり、基体３０Ａの図２７に相当する断面である。この従断面において、凹部Ｄの形状は、基体３０Ａの凹部Ｄの形状と同様である。しかし、凹部Ｄに近い位置に突起部Ｊが形成されているため、前記緩流部Ｐ周辺を流れる流体Ｒで発生しうる乱流を、基体３０Ａの緩流部Ｐ周辺を流れる流体Ｒで発生しうる乱流と異ならせることができる。より具体的には、緩流部Ｐ周辺を流れる流体Ｒで発生しうる乱流の程度をより強めることができる。この結果、流路２３を流れる微粒子が比較的大きくても、前記乱流が微粒子を巻き込むことによって、吸着部Ｓに微粒子を引き寄せて捕捉することが容易になりうる。基体３０Ｇにおいても、基体３０Ａと同様の効果が得られる。
【０１１０】
突起部Ｊの形状は特に制限されず、立方体、直方体、円柱、もしくは三角柱等の形状を採用できる。また、前記従断面において、図３７に示すような、より複雑な断面形状を有する突起部Ｊを配置してもよい。
突起部Ｊを配置する位置としては、凹部Ｄの内側でも良いし、凹部Ｄの外側でも良い。凹部Ｄの内側に突起部Ｊを配置する場合は、突起部Ｊと吸着部Ｓとの距離が、捕捉する微粒子の直径よりも十分に長くすることが好ましい。また、突起部Ｊは一つに限らず、複数の突起部Ｊを配置しても良い。また、図３５において、突起部は、流路の下面に形成されているが、突起部Jが配置される面は、流路２３の下面２３ｂに限定されず、前記微小吸引孔が形成されている前記内壁面とは異なる内壁面で、前記凹部に近い位置に設けられていればよい。
【０１１１】
［基体３０Ｈ］
本発明の基体の他の実施形態としては、基体３０Ｈが挙げられる。図３８は、基体３０Ｈの斜視図である。図３８では、前述の基体３０Ａと同様の構成には同じ符号を付してある。
基体３０Ｈの凹部Ｄ内の側面２３ａには、微小吸引孔２１が平行に３本配置されている。
図３９は、基体３０Ｈの流路２３の延在方向に沿う、微小吸引孔２１の従断面を示す。
つまり、基体３０Ａの図２７に相当する断面である。この従断面において、各微小吸引孔２１の第一開口部２１ａは、捕捉する微粒子の直径よりも長い間隔で配置されているので、各吸着部Ｓにおいて一度に、それぞれ微粒子を捕捉することができる。基体３０Ｈにおいても、基体３０Ａと同様の効果が得られる。
【０１１２】
基体３０Ｈにおける流路２３の延在方向に沿う、微小吸引孔２１の従断面（図３９）において、凹部Ｄが有する２つの角部ｅ２，ｅ３のうち、各微小吸引孔２１の第一開口部２１ａに近い方の角部ｅ２（又は角部ｅ３）と、前記第一開口部２１ａとの距離を、奥行きの長さＬと幅の長さＷとで表すとき、Ｌ／Ｗの比が０．０５〜１００の範囲内であることが好ましい。この際、奥行きの長さＬは１μｍ〜１００μｍであることが好ましく、幅の長さＷは０．１μｍ〜５０μｍであることが好ましい。
ここで、奥行きの長さＬの方向は、流路２３の延在方向に対して垂直の方向であり、幅の長さＷの方向は、流路２３の延在方向に対して平行の方向であることとする。また、流体Ｒの流れる方向は問わない。
【０１１３】
以上で説明した基体３０Ａ〜３０Ｈでは、流路２３が一本だけ配置された例を説明したが、前述の第一の実施形態で説明したように、基体３０Ａ〜３０Ｈにおいて、第二〜第五の流路、および電極等を同様に配置することができる。
【０１１４】
図４０は、本発明にかかる基体の一例である基体４０Ａの模式的な上面図（上面から見た透視図）である。基体４０Ａにおける緩流部Ｐの構成としては、前述の基体３０Ａ〜３０Ｈにおける緩流部Ｐの構成が適用可能である。
ガラス基板２４には、第一の流路２３と第三の流路２８を含む複合流路がそれぞれ３セット配置されている。第一の流路２３と第三の流路２８とが微小吸引孔２１を介して連通していることは、前述の通りである。吸着部Ｓの位置は、「Ｘ」の印で示してある。前記吸着部Ｓに近い位置に凹部Ｄを有する緩流部Ｐが設けられている。
第一の流路２３の上流側Ｆ１から、流体Ｒが流入されて、第三の流路２８の下流側Ｆ２へ流通する。
【０１１５】
基体４０Ａにおいて、一つの第一の流路２３に複数の第三の流路２８が配置されることも可能であり、この際、一つの第三の流路２８に対して微小吸引孔２１はそれぞれ少なくとも一つ以上設けられる。このように一つの第一の流路２３に複数の第三の流路２８が配置される形状である場合、それぞれの第三の流路２８に対して、独立にシリンジもしくはポンプ等の吸引機構（不図示）を接続することによって、独立して第三の流路２８の吸引を制御することが可能となる。そのため、微小吸引孔２１による微粒子Ｔの捕捉を独立して制御可能である。
【０１１６】
図４１は、本発明にかかる基体の一例である基体４０Ｂの模式的な上面図（上面から見た透視図）である。基体４０Ｂにおける緩流部Ｐの構成としては、前述の基体３０Ａ〜３０Ｈにおける緩流部Ｐの構成が適用可能である。
【０１１７】
ガラス基板２４に配置された、第一の流路２３と第三の流路２８とが微小吸引孔２１を介して連通していることは、前述の通りである。吸着部Ｓの位置は、「Ｘ」の印で示してある。
ガラス基板２４に配置された第五の流路３２は、第三の流路２８と連通するように交差している。第五の流路３２の上流側Ｆ３から下流側Ｆ４へ、所望の薬液又はガスを流通させることによって、第三の流路２８内にも前記薬液又はガスを拡散流入させることができる。
また、第三の流路２８内に拡散した薬液をガスへ置換することも可能である。
第五の流路３２が第三の流路２８に連通する場所、及び第五の流路３２の形状は特に限定されない。従って、例えば、微小吸引孔２１に近い位置に第五の流路３２を配置することも可能であり、第五の流路３２と第三の流路２８はそれぞれの機能を代替することが可能である。また、第五の流路３２はＦ３側あるいはＦ４側のみを有する構成も可能であり、Ｆ３あるいはＦ４のいずれかの機能を第三の流路２８が果たすことも可能であるし、複数の第五の流路３２もしくは複数に分岐した第五の流路３２が配置されてもよい。
【０１１８】
また、ガラス基板２４に配置された第四の流路３１は、第一の流路２３と連通している。
第四の流路３１から第一の流路２３へ、所望の薬液又はガスを流通させることによって、第一の流路２３内にも前記薬液又はガスを拡散流入させることができる。つまり、前記薬液又はガスを、吸着部Ｓにトラップされた微粒子Ｔへ接触させることができる。なお、図４１では、第一の流路２３の上流側はＦ１で示し、下流側はＦ２で示してある。
第四の流路３１が第一の流路２３に連通する場所及び、第四の流路３１の形状は特に限定されない。そのため、微小吸引孔２１に近い位置に第四の流路３１を配置することも可能であり、第四の流路３１と第一の流路２３の上流側（Ｆ１側）はそれぞれの機能を代替することが可能である。また複数の第四の流路３１や複数に分岐した第四の流路３１が第一の流路２３に連通し配置されることも可能である。
【０１１９】
以上、本発明にかかる基体の第一実施形態（緩流部が配置された第一内壁面と、微小吸引孔の開口部が配置された第二内壁面とが、異なる形態）と、第二実施形態（緩流部が配置された第一内壁面と、微小吸引孔の開口部が配置された第二内壁面とが、同一である形態）について説明した。これらの第一実施形態と第二実施形態とを、適宜組み合わせた実施形態も可能である。その場合、流路に配置された緩流部Ｐにおける流体Ｒの流れが、より緩やかとなり、微粒子を一層容易になる捕捉することが可能である。
【０１２０】
次に、本発明にかかる基体の製造方法を説明する。
＜基体の製造方法（第一態様）＞
本発明の製造方法の第一態様を、前述の基体１０Ｇを例にとって説明する。この場合、前記製造方法は、図４２Ａ〜図４２Ｄで示すように、ピコ秒オーダー以下のパルス時間幅を有するレーザーＱを、単一の部材５９において、微小吸引孔５５が形成される領域５１、第一の流路５７が形成される領域５２、および緩流部Ｐが形成される領域５３に照射することによって、第一改質部５１，第二改質部５２，及び第三改質部５３を形成する工程Ａ１と（図４２Ａ,図４２Ｂ）、単一の部材５９から改質部をエッチングによって除去する工程Ａ２と（図４２Ｃ）を少なくとも有する。ここで、レーザー照射によって第一改質部５１，第二改質部５２，及び第三改質部５３を形成する工程においては、第一改質部５１，第二改質部５２，及び第三改質部５３を１回のレーザー照射によって一括して形成されてもよいし、或いは、複数回のレーザー照射によって形成されてもよい。
図４２Ｂにおける工程Ａ１においては、第二の流路５８が形成される領域５４にも改質部を形成する例が示されている。また、緩流部Ｐは、第一の流路５７の内壁面に形成される凹部Ｃを有する。
【０１２１】
［工程Ａ１］
レーザーＱ（レーザー光Ｑ）は、パルス時間幅がピコ秒オーダー以下のパルス幅を有するレーザー光を用いることが好ましい。例えばチタンサファイアレーザー、前記パルス幅を有するファイバーレーザーなどを用いることができる。ただし部材５９を透過する波長を使用することが必要である。より具体的には、部材５９に対する透過率が６０％以上のレーザー光であることが好ましい。
【０１２２】
前記レーザーＱ（レーザー光Ｑ）は、加工用レーザーとして使用される一般的な波長領域（０．１〜１０ｕｍ）の光を適用することができる。その中でも、被加工部材である部材５９を透過する必要がある。部材５９を透過する波長のレーザー光を適用することによって、部材５９に対して改質部を形成することができる。
【０１２３】
部材５９の材料は、例えばシリコン、ガラス、石英、及びサファイアなどが挙げられる。これらの材料は、微小吸引孔５５を形成する際に、加工性に優れた材料であるので好ましい。なかでも、結晶方位による加工異方性の影響を受けにくい非結晶質である方が好ましい。
更には、顕微鏡等を用いて光学的に微粒子などを観察する場合、ガラス、石英、サファイアは、可視光線（波長０．３６μｍ〜０．８３μｍ）を透過するため、より好ましい。
【０１２４】
また、部材５９の材料は、波長０．１μｍ〜１０μｍを有する光のうち少なくとも一部の波長を有する光を透過することが好ましい。
具体的には、加工用レーザー光として使用される一般的な波長領域（０．１μｍ〜１０μｍ）の、少なくとも一部領域の光を透過することが好ましい。このようなレーザー光を透過することによって、後述するように、前記部材にレーザーを照射することで改質部を形成することができる。
また、可視光領域（波長約０．３６μｍ〜約０．８３μｍ）の光を透過することが、より好ましい。可視光領域の光を透過することによって、捕捉した微粒子Ｔを、前記単一部材を透して肉眼で容易に観察することができる。
なお、本発明における「透過（透明）」とは、前記部材に光を入射して、前記部材から透過光が得られる状態の全てをいう。
図４２Ａ〜Ｄでは、単一の部材５９は透明なガラス基板である（以下、ガラス基板５９と呼ぶ）。
以下では、部材５９がガラス基板である場合について説明するが、部材５９の材料がその他の部材、例えばシリコン、石英、又はサファイアの場合であっても、同様に行うことができる。後述する行程Ａ２においては、加工性が良好なシリコン、石英、ガラスがより好適である。
【０１２５】
ガラス基板５９は、例えば石英で形成されるガラス基板、珪酸塩を主成分とするガラス、ホウ珪酸ガラスで形成されるガラス基板等を用いることができる。合成石英で形成されるガラス基板が、加工性が良いため好適である。また、ガラス基板５９の厚さは特に制限されない。
【０１２６】
レーザー光Ｑの照射方法としては、図４２Ａに示す方法が挙げられる。すなわち、ガラス基板５９の内部に集光して焦点を結ぶようにレーザー光Ｑを照射して、前記焦点を矢印方向に走査することによって、ガラスが改質された改質部を形成する。
微小吸引孔５５となる領域５１に、前記焦点をガラス基板５９内部で走査することによって、所望の形状の改質部５１を形成することができる。同様に、第一の流路５７となる領域５２、および凹部Ｃとなる領域５３に、レーザー光Ｑを集光して走査することによって、第一の流路５７および凹部Ｃが所望の形状となるように、改質部を形成することができる。
ここで、「改質部」とは、エッチング耐性が低くなり、エッチングによって選択的に又は優先的に除去される部分を意味する。
【０１２７】
微小吸引孔５５が形成される領域５１に対してレーザー光Ｑを照射する際、照射強度をガラス基板５９の加工閾値に近い値又は加工閾値未満にすると共に、レーザー光Ｑの偏波方向（電場方向）を走査方向に対して垂直となるようにすることが好ましい。
本発明において、レーザー光Ｑの走査方向と、レーザー光Ｑの偏波方向とのなす角は、８８°より大きく９０°以下とすることが好ましく、８８．５°以上９０°以下とすることがより好ましく、８９°以上９０°以下とすることがさらに好ましく、９０°とすることが特に好ましい。このレーザー照射方法を、以下ではレーザー照射方法αと呼ぶ。
【０１２８】
レーザー照射方法αを、図４３で説明する。レーザー光Ｑの伝播方向は矢印Ｚであり、前記レーザー光Ｑの偏波方向（電場方向）は矢印Ｙである。レーザー照射方法αでは、レーザー光Ｑの照射領域を、前記レーザー光の伝播方向と、前記レーザー光の偏波方向に対して垂直な方向により構成される平面５９ａ内とする。これと共に、レーザー照射強度をガラス基板５９の加工閾値に近い値又は加工閾値未満とする。
【０１２９】
このレーザー照射方法αによって、ガラス基板５９内にナノオーダーの口径を有する改質部５１（微小吸引孔５５となる領域５１に形成される改質部）を形成することができる。例えば、短径が２０ｎｍ程度、長径が０．２μｍ〜５μｍ程度の略楕円形状の断面を有する改質部５１が得られる。この略楕円形状は、レーザーの伝播方向に沿った方向が長軸で、レーザーの電場方向に沿った方向が短軸となる。レーザー照射の条件によっては、前記断面は矩形に近い形状となることもある。
【０１３０】
レーザー照射強度をガラス基板５９の加工閾値以上とした場合、得られる改質部５１は周期構造を伴って形成される可能性がある。すなわち、ピコ秒オーダー以下のパルスレーザーを加工閾値以上で集光照射させることで、集光部で電子プラズマ波と入射光の干渉が起こり、レーザーの偏波に対して垂直であり、偏波方向に沿って周期性をもつ周期構造が自己形成的に形成される。
【０１３１】
形成された周期構造はエッチング耐性の弱い層となる。例えば石英の場合、酸素が欠乏した層と酸素が増えた層が周期的に配列され（図４４Ｃ及びＤ図４４Ｄ）、酸素欠乏部のエッチング耐性が弱くなっており、エッチングを行うと周期的な凹部及び凸部が形成されうる。このような周期的な凹部及び凸部は、本発明における微小吸引孔５５の形成においては不要である。
【０１３２】
一方、前述のレーザー照射方法αのように、レーザー照射強度をガラス基板５９の加工閾値未満、且つガラス基板５９を改質してエッチング耐性を低下させうるレーザー照射強度の下限値以上とすれば、前記周期構造は形成されず、レーザー照射によって一つの酸素欠乏部（エッチング耐性の低い層）が形成される（図４４Ａ及び図４４Ｂ）。これのエッチングを行うと、一つの微小吸引孔５５を形成することができる。
【０１３３】
前述のレーザー照射方法αは、微小吸引孔５５の形状を楕円又は略楕円とすることができる。また、エッチングによってその短径をナノオーダーサイズで制御することが可能となる。楕円又は略楕円形状での短径を微粒子サイズよりも小さくすることで、微粒子を捕捉することが出来る。このとき長径はナノオーダーサイズよりも大きくすることもできるため、微小吸引孔５５に流入する流体の圧力損失を小さく出来る。また、微粒子を捕捉する前準備として、微小吸引孔５５に、あらかじめ流体を充填させる必要がある。この場合、孔が微細であるほど毛細管力が大きくなるため、微小吸引孔５５から、流体が空間などの外部に出てこなくなる弊害が発生する場合がある。しかしながら、微小吸引孔５５を楕円又は略楕円とすることで、微粒子を捕捉するのに十分な短径においても毛細管力を抑制させ、流体が空間などの外部に出てこなくなる弊害を抑制することができる。
【０１３４】
エッチング耐性が低い層（石英又はガラスにおいては酸素欠乏部）がレーザー照射によって一つだけ形成されるときにおいても、前記酸素欠乏部は極めてエッチングの選択性が高い層となる。このことは、本発明者らの鋭意検討によって見出された。
本発明においては、前記エッチングの選択性が高い層を、微小吸引孔５５となる領域の改質部５１としている。
【０１３５】
したがって、前記加工閾値は、前記周期構造が形成されうるレーザー照射強度の下限値（前記周期構造が形成されないレーザー照射強度の範囲における上限値）と定義される。今後、後述する「加工下限閾値」との混同を避けるため、前記加工閾値は、加工上限閾値と呼ぶこととする。
また、前記「ガラス基板５９を改質してエッチング耐性を低下させうるレーザー照射強度の下限値（加工下限閾値）」とは、エッチング処理により、ガラス基板５９に微小吸引孔５５をあけることができる限界値である。この下限値よりも低いと、レーザー照射によってエッチング耐性の低い層が形成出来ないため、微小吸引孔５５があかない。
すなわち、「加工上限閾値」とは、基材内に照射したレーザー光の焦点（集光域）において、基材とレーザー光との相互作用によって生じる電子プラズマ波と入射するレーザー光との干渉が起こり、前記干渉によって基材に縞状の改質部が自己形成的に形成されうるレーザー照射強度の下限値である。
また、「加工下限閾値」とは、基材内に照射したレーザー光の焦点（集光域）において、基材を改質した改質部を形成し、後工程であるエッチング処理によって選択的又は優先的にエッチングされうる程度に、前記改質部のエッチング耐性を低下させうるレーザー照射強度の下限値である。この加工下限閾値よりも低いレーザー照射強度でレーザー照射した領域は、後工程であるエッチング処理において選択的又は優先的にエッチングされ難い。このため、エッチング後に微細孔となる改質部を形成するためには、下限閾値以上で上限閾値以下のレーザー照射強度に設定することが好ましい。
加工上限閾値及び加工下限閾値は、レーザー光の波長、レーザー照射対象である基材の材料（材質）及びレーザー照射条件によって概ね決定される。しかし、レーザー光の偏波方向と走査方向との相対的な向きが異なると、加工上限閾値及び加工下限閾値も多少異なる場合がある。例えば、偏波方向に対して走査方向が垂直の場合と、偏波方向に対して走査方向が平行の場合とでは、加工上限閾値及び加工下限閾値が異なる場合がある。したがって、使用するレーザー光の波長及び使用する基材において、レーザー光の偏波方向と走査方向との相対関係を変化させた場合の、それぞれの加工上限閾値及び加工下限閾値を、予め調べておくことが好ましい。
【０１３６】
前記偏波としては直線偏波に関して詳細に説明したが、多少の楕円偏波成分を持つレーザーパルスを用いても同様な構造（改質部）が形成されることが容易に想像できる。
【０１３７】
微小吸引孔５５が形成される領域５１に改質部を形成する際の、レーザー光Ｑの焦点を走査する方法は特に限定されないが、一度の連続走査によって形成できる改質部５１は偏波方向（矢印Ｙ方向）に対して垂直な１次元方向と、レーザー光Ｑの伝搬方向（矢印Ｚ方向）により構成される平面５９ａ内に限定される。この平面方向内であれば任意の形状で改質部を形成できる。
【０１３８】
ここで、図４３では、レーザー光Ｑの伝播方向は、ガラス基板５９の上面に対して垂直である場合を示したが、必ずしも垂直である必要はない。前記上面に対して所望の入射角で、レーザーＱを照射してもよい。
【０１３９】
一般に、改質された部分のレーザーの透過率は、改質されていない部分のレーザーの透過率とは異なる。そのため、改質された部分において透過させたレーザー光の焦点位置を制御することは通常困難である。したがって、レーザー照射する側の面から見て、奥に位置する領域から改質部を形成していくことが望ましい。
【０１４０】
また、レーザーの偏波方向（矢印Ｙ方向）を適宜変更することによって、ガラス基板５９内に、３次元方向に任意形状を有する改質部５１を形成することも可能である。
【０１４１】
また、図４３で示すように、レーザー光Ｑをレンズを用いて集光して、前述の様に照射することによって改質部５１を形成してもよい。
前記レンズとしては、例えば屈折式の対物レンズや屈折式のレンズを使用することができるが、他にも例えばフレネル、反射式、油浸、水浸式で照射することも可能である。また、例えばシリンドリカルレンズを用いれば、一度にガラス基板５９の広範囲にレーザー照射することが可能である。また、例えばコニカルレンズを用いればガラス基板５９の垂直方向に広範囲に一度にレーザー光Ｑを照射することができる。ただしシリンドリカルレンズを用いた場合には、レーザー光Ｑの偏波はレンズが曲率を持つ方向に対して水平である必要がある。
【０１４２】
レーザー照射条件Ｓの具体例としては、以下の各種条件が挙げられる。例えばチタンサファイアレーザー（レーザー媒質としてサファイアにチタンをドープした結晶を使用したレーザー）を用いる。照射するレーザー光は、例えば波長８００ｎｍ、繰返周波数２００ｋＨｚを使用し、レーザー走査速度１ｍｍ／秒としてレーザー光Ｑを集光照射する。これらの波長、繰返周波数、走査速度の値は一例であり、本発明はこれに限定されず任意に変えることが可能である。
【０１４３】
集光に用いるレンズとしては、例えばＮ．Ａ.＜０．７未満の対物レンズを用いることが好ましい。より微小な微小吸引孔５５を形成させるためには、ガラス基板に照射する際のパルス強度は、加工上限閾値に近い値、たとえば８０ｎＪ／ｐｕｌｓｅ程度以下のパワーであることが好ましい。それ以上のパワーであると周期構造が形成され、エッチングによってそれらが繋がるため、ナノオーダーの口径を有する微小吸引孔５５を形成することが困難となる。ミクロンオーダーの口径になる、あるいは前記周期構造が形成されてしまうことがある。また、Ｎ．Ａ.≧０．７であっても加工が可能であるが、スポットサイズがより小さくなり、レーザーフルエンスが大きくなるため、より小さなパルス強度でのレーザー照射が求められる。
【０１４４】
一方、微小吸引孔５５が形成される領域５１以外の領域に対してレーザー光Ｑを照射する際は、照射強度をガラス基板５９の加工上限閾値よりも十分に大きい値に設定してもよい。第一の流路３となる領域５２の改質部（改質部５２）や第三の流路５８となる領域５４の改質部（改質部５４）は、通常マイクロメーター（μｍ）の単位で加工するので、レーザー光Ｑの焦点をナノオーダーの単位で絞る必要がない。このため、加工上限閾値よりも十分大きい照射強度で照射した場合にも、前記周期構造が形成されることがない。
【０１４５】
［工程Ａ２］
つぎに、単一のガラス基板５９から、工程Ａ１で形成した改質部５１をエッチングによって除去する（図４２Ｃ）。
エッチング方法としては、ウェットエッチングが好ましい。各領域５１，５２，５３，５４に形成した改質部は、エッチング耐性が低いため、選択的又は優先的にエッチングすることができる。
【０１４６】
このエッチングは、ガラス基板５９の改質されていない部分に比べて、改質部が非常に速くエッチングされる現象を利用する方法であり、結果として改質部の形状従って微小吸引孔５５、第一の流路５７、第三の流路５８、および凹部Ｃを形成することができる。
前記エッチング液は特に限定されず、例えばフッ酸（ＨＦ）を主成分とする溶液、フッ酸に硝酸等を適量添加したフッ硝酸系の混酸等を用いることができる。また、部材５９の材料に応じて、他の薬液を用いることもできる。
【０１４７】
前記エッチングの結果、ナノオーダーの口径を有する微小吸引孔５５を、ガラス基板５９内の所定位置に、第一の流路５７と第三の流路５８とを連通するように、形成することができる。また、第一の流路５７の所定位置に凹部Ｃを形成することができる。
【０１４８】
微小吸引孔５５のサイズとしては、例えば、短径が２０ｎｍ〜２００ｎｍ程度、長径が０．２μｍ〜５μｍ程度の略楕円形状の断面を有する貫通孔とすることができる。エッチング処理の条件によっては、前記断面は矩形に近い形状となることもある。
【０１４９】
前記ウェットエッチングの処理時間を調整することによって、改質部５１と微小吸引孔５５とのサイズ差を小さくする、もしくは大きくすることが可能である。
前記処理時間を短くすることによって、前記短径を数ｎｍ〜数十ｎｍにすることも理論的には可能である。これとは逆に、前記処理時間を長くすることによって、前記短径を１μｍ〜２μｍ程度に、前記長径を５μｍ〜１０μｍ程度にすることもできる。
【０１５０】
つぎに、形成された第一の流路５７及び第三の流路５８、を覆うように、部材５６をガラス基板５９の上面に貼り合わせることによって、各流路の上面を形成する（図４２Ｄ）。
【０１５１】
部材５６とガラス基板５９の上面とを貼り合わせる方法は、部材５６の材料に応じて、公知の方法で行えばよい。
また、前記貼り合わせの際に、電気生理学的測定用の電極もしくは配線等を、第一の流路５７および第三の流路５８内に適宜設置することもできる。
【０１５２】
部材５６の材料としては特に制限されず、ＰＤＭＳ、ＰＭＭＡ等の樹脂基板もしくは、ガラス基板を使用することができる。また、部材５６は、観察に用いられる光線（例えば可視光線）を透過する材料で形成されても不透過しない材料で形成されても良い。微粒子の捕捉のみを目的とする場合は、必ずしも観察に用いられる光線を透過する必要はない。観察に用いられる光線を透過する部材であれば、上面から光学的に観察が可能となるため好ましい。
【０１５３】
工程Ａ２におけるエッチングとしては、ウェットエッチングもしくはドライエッチングが適用できる。ウェットエッチングは例えば１％以下のフッ酸を用いるのが最も好ましいが、その他の酸または塩基性を持つ物質でもよい。
【０１５４】
前記ドライエッチングのうち、等方性エッチング法としては、例えば、バレル型プラズマエッチング、平行平板型プラズマエッチング、又はダウンフロー型ケミカルドライエッチング、などの各種ドライエッチング方式が挙げられる。
【０１５５】
異方性ドライエッチング法としては、例えば、反応性イオンエッチング(以下ＲＩＥ)を用いる方法として例えば、平行平板型ＲＩＥ、マグネトロン型ＲＩＥ、ＩＣＰ型ＲＩＥ、又はＮＱＤ型ＲＩＥなどを使用することができ、ＲＩＥ以外にも例えば、中性粒子ビームを用いたエッチングを使用することが可能である。異方性ドライエッチング法を用いる場合には、プロセス圧力を上げる等の手法によって、イオンの平均自由行程を短くし、等方性エッチングに近い加工も可能となる。
【０１５６】
使用するガスとしては例えば、フロロカーボン系、ＳＦ系ガス、ＣＨＦ３、フッ素ガス、又は塩素ガス、などの材料を化学的にエッチングすることができるガスが主で、それらに適宜その他の酸素、アルゴン、ヘリウムなどのガスを混合し使用することが可能であり、その他のドライエッチング方式による加工も可能である。
【０１５７】
＜基体の製造方法（第二態様）＞
本発明の製造方法の第二態様を、前述の基体１０Ｇを例にとって説明する。この場合、前記製造方法は、図４５Ａ〜Ｄで示すように、単一の部材６９に、第一の流路６７、および緩流部Ｐを形成する工程Ｂ１と（図４５Ａ〜Ｄ）、ピコ秒オーダー以下のパルス時間幅を有するレーザーを、単一の部材６９の微小吸引孔６５が形成される領域６１に照射することによって、前記領域に改質部６１を形成する工程Ｂ２と（図４６Ａ）、単一の部材６９から改質部６１をエッチングによって除去する工程Ｂ３と（図４６Ｂ）、を少なくとも有する。
なお、工程Ｂ１と工程Ｂ２の順序は、どちらを先に行っても良い。
【０１５８】
部材６９の材料は、例えばシリコン、ガラス、石英、及びサファイアなどが挙げられる。これらの材料は、微小吸引孔６５を形成する際に、加工性に優れた材料であるので好ましい。なかでも、結晶方位による加工異方性の影響を受けにくい非結晶質である方が好ましい。
更には、顕微鏡等を用いて光学的に微粒子などを観察する場合、ガラス、石英、及びサファイアは、可視光線（波長０．３６μｍ〜０．８３μｍ）を透過するため、より好ましい。
【０１５９】
また、部材６９の材料は、波長０．１μｍ〜１０μｍを有する光のうち少なくとも一部の波長を有する光を透過することが好ましい。
具体的には、加工用レーザー光として使用される一般的な波長領域（０．１μｍ〜１０μｍ）の、少なくとも一部領域の光を透過することが好ましい。このようなレーザー光を透過することによって、後述するように、前記部材にレーザーを照射することで改質部を形成することができる。
また、可視光領域（約０．３６μｍ〜約０．８３μｍ）の光を透過することが、より好ましい。可視光領域の光を透過することによって、捕捉した微粒子Ｔを、前記単一部材を透して肉眼で容易に観察することができる。
なお、本発明における「透過（透明）」とは、前記部材に光を入射して、前記基材から透過光が得られる状態の全てをいう。
図４５Ａ〜Ｄでは、単一の部材６９は透明なガラス基板である（以下、ガラス基板６９と呼ぶ）。
【０１６０】
［工程Ｂ１］
工程Ｂ１は、ガラス基板６９の上面に、フォトリソグラフィによってレジスト６２をパターニングして配置する（図４５Ａ）。つづいて、ドライエッチング、ウェットエッチング、又はサンドブラスト等の方法によって、ガラス基板６９の上面におけるレジスト６２が配置されていない領域を、所定の深さに達するまでエッチングして除去する（図４５Ｂ）。最後にレジスト６２を剥離すると、第一の流路６７および第三の流路６８が形成されたガラス基板６９が得られる。
【０１６１】
つぎに、再びフォトリソグラフィによってレジスト６２を、凹部Ｃが形成される領域以外の箇所に形成する（図４５Ｃ）。つづいて、ドライエッチング、ウェットエッチング、又はサンドブラスト等の方法によって、ガラス基板６９の上面におけるレジスト６２が形成されていない領域を、所定の深さに達するまで浸食して除去する。最後に、レジスト６２を剥離すると、第一の流路６７、第三の流路６８、および凹部Ｃが形成されたガラス基板６９が得られる（図４５Ｄ）。
【０１６２】
工程Ｂ１では、第一の流路６７および第三の流路６８を形成する工程と、凹部Ｃを形成する工程と、の順番を入れ替えることも可能である。すなわち、まず、ガラス基板上に凹部Ｃが形成される領域が開口するようにレジストを形成し、開口した領域のガラス基板を凹部Ｃとなる深さまでエッチングする。その後、レジストを除去することで、ガラス基板に凹部Ｃが形成される。次いで、第一の流路６７、第三の流路６８となる領域が開口するようにレジスト形成し、開口した領域のガラス基板をエッチングして、第一の流路６７と第三の流路６８を形成する。
【０１６３】
工程Ｂ１において、第一の流路６７および第三の流路６８を形成するために、ドリル（レーザードリル）等の掘削機構を使用してもよい。
【０１６４】
［工程Ｂ２］
つぎに、ピコ秒オーダー以下のパルス時間幅を有するレーザーＱを、単一のガラス基板６９の微小吸引孔６５が形成される領域に照射することによって、前記領域に改質部６１を形成する。
具体的には、本発明の製造方法の第一態様における工程Ａ１と同様に行うことができる。このとき、第一の流路６７、および第三の流路６８の側面に露呈する部位にレーザー光Ｑを集光照射して改質部６１を形成するので、液浸露光によってレーザー光Ｑを照射することが、より望ましい（図４６Ａ）。前記側面に露呈する部位に形成される改質部６１の形状（微小吸引孔６５の端部の形状）の精度を高めることができる。
【０１６５】
［工程Ｂ３］
つづいて、単一のガラス基板６９から、工程Ｂ２で形成した改質部６１を、エッチングによって除去する（図４６Ｂ）。
エッチング方法としては、ウェットエッチングが好ましい。第一の流路６７および第三の流路６８の側面に露呈する断面を有する改質部６１は、エッチング耐性が低くなっているため、選択的又は優先的にエッチングすることができる。
具体的には、本発明の製造方法の第一態様における工程Ａ２と同様に行うことができる。
【０１６６】
前記エッチングの結果、ナノオーダーの口径を有する微小吸引孔６５を、ガラス基板６９内の所定位置に、第一の流路６７と第三の流路６８とを連通するように、形成することができる。
【０１６７】
つぎに、形成された第一の流路６７および第三の流路６８を覆うように、部材６６をガラス基板６９の上面に貼り合わせることによって、第一の流路６７の上面および第三の流路６８の上面を形成することができる（図４６Ｃ）。
【０１６８】
部材６６とガラス基板６９の上面とを貼り合わせる方法は、部材６６の材料に応じて、公知の方法で行えばよい。
また、前記貼り合わせの際に、電気生理学的測定用の電極もしくは配線等を、第一の流路６７および第三の流路６８内に適宜設置することもできる。
【０１６９】
部材６６の材料としては特に制限されず、ＰＤＭＳ、ＰＭＭＡ等の樹脂基板もしくは、ガラス基板を使用することができる。また、部材６６は、観察に用いられる光線（例えば可視光線）を透過する材料で形成されても透過しない材料で形成されても良い。微粒子の捕捉のみを目的とする場合は、必ずしも観察に用いられる光線を透過する必要はない。観察に用いられる光線を透過する部材であれば、上面から光学的に観察が可能となるため好ましい。
【０１７０】
＜基体の製造方法（第三態様）＞
本発明の製造方法の第三態様を、前述の基体１０Ａを例にとって説明する。この場合、前記製造方法は、図４７Ａ〜Ｄで示すように、ピコ秒オーダー以下のパルス時間幅を有するレーザーを、少なくとも、単一の部材７９の微小吸引孔が形成される領域７１、および第一の流路７７が形成される領域の一部に照射することによって、それぞれの領域に改質部７１を形成する工程Ｃ１と（図４７Ａ）、単一の部材７９に、第一の流路７７および緩流部Ｐを形成する工程Ｃ２と（図４７Ｂ〜Ｄ）、単一の部材７９から改質部７１をエッチングによって除去する工程Ｃ３と、を少なくとも有する。
【０１７１】
部材７９の材料は、前述の本発明にかかる製造方法の第一態様において説明した部材５９と同様でよい。図４７Ａ〜Ｄでは、単一の部材７９は透明なガラス基板である（以下、ガラス基板７９と呼ぶ）。
【０１７２】
［工程Ｃ１］
ピコ秒オーダー以下のパルス時間幅を有するレーザーＱを、単一のガラス基板７９の微小吸引孔が形成される領域７１、および第一の流路７７が形成される領域、並びに第三の流路７８が形成される領域に照射することによって、これらの領域に改質部７１を形成する。具体的には、本発明の製造方法の第一態様における工程Ａ１と同様の工程を行えばよい。
【０１７３】
［工程Ｃ２］
つぎに、ガラス基板７９の上面に、フォトリソグラフィによってレジスト７２をパターニングして形成する（図４７Ｂ）。つづいて、ドライエッチング、ウェットエッチング、又はサンドブラスト等の方法によって、ガラス基板７９の上面におけるレジスト７２が形成されていない領域を、所定の深さに達するまで浸食して除去する。この際、エッチングによって改質部７１の一部が除去される。ここで、レジスト７２を剥離すると、第一の流路７７および第三の流路７８、及び改質部７１が形成されたガラス基板７９が得られる。
【０１７４】
この方法によれば、前記エッチングによって形成された第一の流路７７の側面および第三の流路７８の側面に、改質部７１の第一端部と第二端部とをそれぞれ露呈させることができる。
この改質部７１を後述のようにウェットエッチングすることによって、第一の流路７７の側面、および第三の流路７８の側面にそれぞれ開口部を有する、微小吸引孔を形成できる。また、前記微小吸引孔は第一の流路７７と第三の流路７８とを連通する。
【０１７５】
したがって、微小吸引孔となる領域だけにレーザー照射で改質部を形成する方法に比べて、本第三態様の方法では、工程Ｃ１におけるレーザー照射位置を容易に制御できる。つまり、微小吸引孔の開口部の位置を、レーザー照射によって調整する必要が無く、レジストパターンおよびエッチングによって調整することができる。
【０１７６】
工程Ｃ２において、前記レジスト７２が配置されていない領域を所定の深さに達するまで侵食して除去する方法としては、ドライエッチングが好ましい。
ドライエッチングを用いると、第一の流路７７を形成するとともに、第一の流路７７に緩流部Ｐを構成する凹部Ｃを形成することができる。これは、工程Ｃ１において形成した、第一の流路７７が形成される領域に形成した改質部７１が、ドライエッチングによって優先的に除去される結果、第一の流路７７が形成される際に、優先的に凹部Ｃが形成されるためである。この改質部７１の口径は、微小吸引孔を形成し得るほどに微小であるが、ドライエッチング法では、上述のエッチングガスが前記改質部７１を拡大してエッチングを進行するため、十分な容積を有する凹部Ｃを形成できる。この際のドライエッチングの条件は、通常の条件で行える。
このようにして、第一の流路７７および凹部Ｃをドライエッチングによって形成すると、図４７Ｄに示す断面を有するガラス基板７９が得られる。
なお、上記は、第一の流路７７に緩流部Ｐを構成する凹部Ｃが形成されることについて説明しているが、第三の流路７８が形成される領域に改質部７１を形成した場合においても同様に、第三の流路７８に緩流部を構成する凹部が形成される。
【０１７７】
上記ドライエッチングの方法で形成された凹部Ｃが、所望の大きさではない場合は、つぎに、再びフォトリソグラフィによってレジスト７２を、凹部Ｃが形成される領域以外の箇所に形成する（図４７Ｃ）。つづいて、ドライエッチング、ウェットエッチング、又はサンドブラスト等の方法によって、ガラス基板７９の上面におけるレジスト７２が配置されていない領域を、所定の深さに達するまで浸食して除去する。レジスト７２を剥離すると、第一の流路７７、第三の流路７８、緩流部Ｐを構成する凹部Ｃ、および微小吸引孔７５となる領域に形成された改質部７１が配置されたガラス基板７９が得られる（図４７Ｄ）。
【０１７８】
工程Ｃ２において、第一の流路７７および第三の流路７８を形成するために、ドリル（レーザードリル）等の掘削機構を使用してもよい。
【０１７９】
［工程Ｃ３］
つづいて、単一のガラス基板７９から、工程Ｃ１及び工程Ｃ２で形成した改質部７１を、エッチングによって除去する（不図示）。
エッチング方法としては、ウェットエッチングが好ましい。第一の流路７７の側面および第三の流路７８の側面にそれぞれ露呈する断面を有する改質部７１は、エッチング耐性が低くなっているため、選択的又は優先的にエッチングすることができる。
具体的には、本発明の製造方法の第一態様における工程Ａ２と同様に行うことができる。
【０１８０】
前記エッチングの結果、ナノオーダーの口径を有する微小吸引孔を、ガラス基板７９内の所定位置に、第一の流路７７と第三の流路７８とを連通するように、形成することができる。
【０１８１】
つぎに、形成された第一の流路７７および第三の流路７８を覆うように、部材をガラス基板７９の上面に貼り合わせることによって、第一の流路７７の上面および第三の流７８の上面を形成することができる（不図示）。
【０１８２】
前記部材とガラス基板７９の上面とを貼り合わせる方法は、部材７６の材料に応じて、公知の方法で行えばよい。
また、前記貼り合わせの際に、電気生理学的測定用の電極又は配線等を、第一の流路７７および第三の流路７８内に適宜設置することもできる。
【０１８３】
前記部材の材料は特に制限されず、ＰＤＭＳ、ＰＭＭＡ等の樹脂基板、もしくはガラス基板を使用することができる。また、前記部材は、観察に用いられる光線（例えば可視光線）を透過する材料で形成されていても、透過しない材料で形成されていてもよい。微粒子の捕捉のみを目的とする場合は、必ずしも観察に用いられる光線を透過する必要はない。観察に用いられる光線を透過する部材であれば、上面から光学的に観察が可能となるため好ましい。
【０１８４】
＜基体の製造方法（第四態様）＞
本発明の製造方法の第四態様を、前述の基体１０Ａを例にとって説明する。この場合、前記製造方法は、図４８Ａ〜Ｄで示すように、ピコ秒オーダー以下のパルス時間幅を有するレーザーを、少なくとも、単一の部材８９の微小吸引孔が形成される領域８１、および緩流部Ｐが形成される領域８３に照射することによって、それぞれの領域に第一改質部８１,及び第三改質部８３を形成する工程Ｄ１と（図４８Ａ）、単一の部材８９に、第一の流路８７および緩流部Ｐを形成する工程Ｄ２と（図４８Ｂ〜Ｄ）、単一の部材８９から改質部８１をエッチングによって除去する工程Ｄ３と、を少なくとも有する。
【０１８５】
部材８９の材料は、前述の本発明にかかる製造方法の第一態様において説明した部材５９と同様でよい。図４８Ａ〜Ｄでは、単一の部材８９は透明なガラス基板である（以下、ガラス基板８９と呼ぶ）。
【０１８６】
［工程Ｄ１］
ピコ秒オーダー以下のパルス時間幅を有するレーザーＱを、単一のガラス基板８９の微小吸引孔が形成される領域８１、および第三の流路８８が形成される領域に照射することによって、これらの領域に第一改質部８１を形成する。さらに、緩流部Ｐを構成する凹部Ｃが形成される領域８３にも、レーザーを照射して第三改質部８３を形成する。具体的には、本発明の製造方法の第一態様における工程Ａ１と同様に行えばよい。
【０１８７】
微小吸引孔が形成される領域に第一改質部８１を形成する場合のレーザー照射条件は、前述のレーザー照射方法αと同様に、レーザー偏波とレーザー走査方向とが垂直になるようにする必要がある。一方、凹部Ｃとなる領域に第三改質部８３を形成する場合のレーザー照射条件は、レーザー照射方法αとは異なる方法であってもよく、レーザー照射によって前記領域を改質できる条件であれば特に制限されず、公知の方法が適用できる。
【０１８８】
［工程Ｄ２］
つぎに、ガラス基板８９の上面に、フォトリソグラフィによってレジスト８２をパターニングして配置する（図４８Ｂ）。つづいて、ドライエッチング、ウェットエッチング、又はサンドブラスト等の方法によって、ガラス基板８９の上面におけるレジスト８２が配置されていない領域を、所定の深さに達するまで浸食して除去する。この際、エッチングによって第三の流路８８が形成される領域に形成した第一改質部８１が除去される。また、凹部Ｃが形成される領域に形成した第三改質部８３は、第一の流路８７となる、改質されていない領域がエッチングされる速度よりも速くエッチングされる。このため、第一の流路８７が形成されると同時、又は第一の流路８７が形成されるよりも早く、凹部Ｃを形成できる（図４８Ｃ）。
本第四態様の製造方法では、凹部Ｃが形成される領域を予め改質することによって、第一の流路８７を形成するエッチングの際に、凹部Ｃをエッチングして形成できる。つまり、第一の流路８７を形成した後で、再度、レジストのマスクを配置して、凹部Ｃを別工程のエッチングで形成する必要が無く、製造工程が簡略化されるため好ましい。
【０１８９】
レジスト８２を剥離すると、第一の流路８７、凹部Ｃ、および第三の流路８８、並びに第一改質部８１が形成されたガラス基板８９が得られる（図４８Ｄ）。
【０１９０】
また、工程Ｄ２において、第一の流路８７および第三の流路８８を形成するために、ドリル（レーザードリル）等の掘削機構を使用、もしくは併用してもよい。前記掘削機構のみを使用する場合、後述の工程Ｄ３において、改質部８１をエッチングする際に、第三改質部８３も同様にエッチングすることによって、凹部を形成することが好ましい。この場合においても、第一の流路８７を形成した後で、再度、レジストのマスクを配置して、凹部Ｃを別工程のエッチングで形成する必要が無く、製造工程が簡略化されるため好ましい。
【０１９１】
［工程Ｄ３］
つづいて、単一のガラス基板８９から、工程Ｄ１及び工程Ｄ２で形成した改質部８１をエッチングによって除去する（不図示）。
エッチング方法としては、ウェットエッチングが好ましい。第一の流路８７の側面および第三の流路８８の側面にそれぞれ露呈する断面を有する改質部８１は、エッチング耐性が低いため、選択的又は優先的にエッチングすることができる。
具体的には、本発明の製造方法の第一態様における工程Ａ２と同様に行うことができる。
【０１９２】
前記エッチングの結果、ナノオーダーの口径を有する微小吸引孔を、ガラス基板８９内の所定位置に、第一の流路８７と第三の流路８８とを連通するように、形成することができる。
【０１９３】
つぎに、形成された第一の流路８７および第三の流路８８を覆うように、部材をガラス基板８９の上面に貼り合わせることによって、第一の流路８７の上面および第三の流路８８の上面を形成することができる（不図示）。
【０１９４】
前記部材とガラス基板８９の上面とを貼り合わせる方法は、部材８６の材料に応じて、公知の方法で行えばよい。
また、前記貼り合わせの際に、電気生理学的測定用の電極または配線等を、第一の流路８７および第三の流路８８内に適宜設置することもできる。
【０１９５】
前記部材の材料としては特に制限されず、ＰＤＭＳ、ＰＭＭＡ等の樹脂基板や、ガラス基板を使用することができる。また、前記部材は、観察に用いられる光線（例えば可視光線）を透過する材料で形成されていても、透過しない材料で形成されていてもよい。微粒子の捕捉のみを目的とする場合は、必ずしも観察に用いられる光線を透過する必要はない。観察に用いられる光線を透過する部材であれば、上面から光学的に観察が可能となるため好ましい。
【０１９６】
以上では、凹部Ｃを配置した基体の製造方法についてそれぞれ説明した。これらと同様の方法によって、凹部Ｄを配置した基体についても製造することができる。この際、凹部Ｄは流路の一部として形成される。つまり、基材の上面にレジストを形成する際、流路の側面の一部に、所望の形状の凹部Ｄが配置されるように、レジストをフォトリソグラフィによって形成すればよい。
【産業上の利用可能性】
【０１９７】
本発明の基体及び前記基体の製造方法は、水もしくは空気等に含まれる微生物又は細胞等の微粒子をトラップして、種々の観察、分析、及び測定を行うためのマイクロ流体デバイス等の使用及び製造に広く利用することができる。
【符号の説明】
【０１９８】
１…微小吸引孔、１ａ…微小吸引孔の第一開口部、１ｂ…微小吸引孔の第二開口部、Ｃ…凹部、Ｄ…凹部、ｅ１…凹部における角部の端部、ｅ２…第一の角部、ｅ３…第二の角部、Ｊ…突起部、Ｋ１…電極、Ｋ２…電極、Ｑ…レーザー光、Ｍ…顕微鏡の対物レンズ、Ｕ１…凸部、Ｕ２…凸部、Ｐ…緩流部、Ｓ…吸着部、Ｔ…微粒子（微生物又は細胞）、Ｒ…流体、Ｌ…奥行きの長さ、Ｗ…幅の長さ、３…流路、３ａ…流路の側面、３ｂ…流路の下面、３ｃ…流路の側面、３ｄ…流路の上面、４…基材、６…基板、７…第二の流路、８…第三の流路、９，９ａ，９ｂ，９ｃ…部材、１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈ…基体、２０Ａ，２０Ｂ…基体、１１…第四の流路、１２…第五の流路、３０Ａ，３０Ｂ…基体、２１…微小吸引孔、２３…流路、２３ａ…流路の側面、２３ｂ…流路の下面、２３ｃ…流路の側面、２３ｄ…流路の上面、２４…基材、２６…基板、２８…第三の流路、３１…第四の流路、３２…第五の流路、４０Ａ，４０Ｂ…基体、５１…微小吸引孔が形成される領域（第一改質部）、５２…第一の流路が形成される領域（第二改質部）、５３…緩流部が形成される領域（第三改質部）、５４…第二の流路が形成される領域、５５…微小吸引孔、５６…部材、５７…第一の流路、５８…第三の流路、５９…部材（ガラス基板）、６１…改質部、６２…レジスト、６５…微小吸引孔、６７…第一の流路、６８…第三の流路、６９…部材（ガラス基板）、１０１…細胞、１０４…電極、１０５…電極、１０８…樹脂製ウェル、１１０…樹脂製基板、１１２…樹脂製基板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２Ａ】
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【図４２Ｂ】
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【図４２Ｃ】
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【図４２Ｄ】
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【図４３】
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【図４４Ａ】
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【図４４Ｂ】
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【図４４Ｃ】
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【図４４Ｄ】
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【図４５Ａ】
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【図４５Ｂ】
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【図４５Ｃ】
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【図４５Ｄ】
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【図４６Ａ】
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【図４６Ｂ】
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【図４６Ｃ】
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【図４７Ａ】
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【図４７Ｂ】
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【図４７Ｃ】
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【図４７Ｄ】
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【図４８Ａ】
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【図４８Ｂ】
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【図４８Ｃ】
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【図４８Ｄ】
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【図４９】
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【国際調査報告】
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