(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明性がより高い材料と透明性がより低い材料との交互になった複数の部分を含み、前記透明性がより低い材料の部分が前記透明性がより高い材料の部分に隣接した、最大の大きさが５０μｍより小さい細長い本体と、
ガラス、シリカ、シリコン、二酸化シリコン、二酸化ケイ素、窒化シリコン、炭化物、又は混合物で構成された外面と、
から構成されるコード化されたマイクロ粒子であって、
前記マイクロ粒子は、当該粒子領域当たり単一のコード要素を多重印刷することにより形成された空間コードを有し、
前記マイクロ粒子は液体バッファ内の単分子層を形成する複数のマイクロ粒子の一部分であり、
生化学的分子および／または生化学的プローブが前記マイクロ粒子の前記外面に付着していることを特徴とするコード化されたマイクロ粒子。
【請求項２】
前記マイクロ粒子の空間コードは反射光、透過光、蛍光灯、または放射光によって検出可能であることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ粒子。
【請求項３】
前記マイクロ粒子の体積は２０，０００μｍ3以下であることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ粒子。
【請求項４】
前記マイクロ粒子は液体バッファ中で、ブラウン運動を行うことを特徴とする請求項１に記載のマイクロ粒子。
【請求項５】
前記マイクロ粒子の外面に複数のへこみをさらに有することを特徴とする請求項１に記載のマイクロ粒子。
【請求項６】
透明性がより低い材料は不透明であることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ粒子。
【請求項７】
前記透明性がより低い材料は半導体又は金属を含むことを特徴とする請求項１に記載のマイクロ粒子。
【請求項８】
前記透明性がより高い材料は、前記透明性がより低い材料の前記部分を完全に封じ込めていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ粒子。
【請求項９】
前記マイクロ粒子は、１平方ミリメートル当たり少なくともマイクロ粒子１，０００個より高い密度で単分子層内に配置されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ粒子。
【請求項１０】
前記マイクロ粒子は、磁性材料、強磁性材料、反磁性材料、常磁性材料、超常磁性材料を含むことを特徴とする請求項１に記載のマイクロ粒子。
【請求項１１】
前記マイクロ粒子は長さが１．５ミクロンより小さいコード要素を含むことを特徴とする請求項１に記載のマイクロ粒子。
【請求項１２】
前記マイクロ粒子は、５０００μｍ3より小さい体積を有することを特徴とする請求項１に記載のマイクロ粒子。
【請求項１３】
請求項１記載のコード化された複数のマイクロ粒子を含み、前記マイクロ粒子は介在する犠牲層が存在しない状態で基板に接続され、ほぼ透明な面を有し、
ウェハは、マイクロ粒子サブセットを有する複数の領域に細分割され、
少なくとも１つのマイクロ粒子サブセットは、１，０００個を越える可能なコードを有するコードスペースの一つであるコードを含むことを特徴とするリリースされていないコード化されたマイクロ粒子を含む基板。
【請求項１４】
前記マイクロ粒子は、１×１０-12ｃｍ2／ｓよりも大きい二次元拡散係数で、ランダムに動くことを特徴とする請求項１に記載のマイクロ粒子。
【請求項１５】
前記生化学的プローブは、核酸、タンパク質、ペプチド、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、セル、抗体、酵素、薬剤、受容体、配位子、脂質、抗原から構成されるグループから選択されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ粒子。
【請求項１６】
請求項１に記載のマイクロ粒子一式を提供するステップと、
前記個々のマイクロ粒子の前記空間コードを検出するため、前記マイクロ粒子からの電磁放射を透過させるか、又は反射させ、前記透過又は反射した電磁放射を検出するステップと、
から構成され、
前記マイクロ粒子の層は分析の間コンテナの内面上に配列され、前記マイクロ粒子が前記内面上にほぼ単分子層の形で配置されることを特徴とするマイクロ粒子のコードを検出する方法。
【請求項１７】
前記マイクロ粒子上のプローブと対応する被検体との結合を生じさせるため、前記一組のマイクロ粒子を第１の試験流体と混合するステップと、
前記マイクロ粒子を第２の洗浄流体で洗浄するステップと、
検出の間前記粒子がその中に配置される第３の分析流体を追加するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記生化学的プローブは、核酸、タンパク質、ペプチド、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、セル、抗体、酵素、薬剤、受容体、配位子、脂質、抗原から構成されるグループから選択されることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
遺伝子発現、メチル化検出、ＳＮＰ遺伝子型決定法、比較ゲノムハイブリダイゼーション、マイクロＲＮＡプロファイリング、微生物識別、免疫学的検出、抗体配列、蛋白質検査、蛋白質−蛋白質相互作用、受容体配位子アッセイ、ウィルス識別、病原体識別より構成されるグループより選択されたをアッセイを実行して、上記ステップは実施されることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項２０】
請求項１記載の細長い前記マイクロ粒子と生物材料を有する試験試料を提供するステップと、
生化学的分子または生化学的プローブを含む前記マイクロ粒子を試験試料内の対応する生物学的被検体を結合させるステップと、
前記被検体と関連付けられたマイクロ粒子と前記被検体と関連付けられていないマイクロ粒子の空間コードを決定するステップと、
から構成され、
前記生化学的分子または前記生化学的プローブは、検出可能な標識または検出可能な標識を有する前記生化学的被検体を含むことを特徴とするバイオアッセイを実行する方法。
【請求項２１】
コンテナは少なくとも２００の容器を備え、各容器は液体バッファ内に請求項１に記載の１，０００，０００個以上のコード化されたマイクロ粒子を有し、各容器内の前記コード化されたマイクロ粒子は同一のコードを有し、
各容器は異なるコードに対応していることを特徴とするキット。
【請求項２２】
前記粒子領域当たり単一のコード要素を多重印刷することにより形成された前記空間コードは、前記粒子領域当たりレチクルを介して透過される光で前記透明性がより低い材料を多重露光することにより形成されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ粒子。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
（関連案件の相互参照）
本特許出願は、２００６年１月２５日出願の同時係属中の米国仮出願第６０／７６２，２３８号、、２００５年９月１３日出願の米国仮出願第６０／７１６，６９４号の優先権を主張し、これらそれぞれの主題は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本発明は微細構造の分野に関し、より具体的にはコード化されたマイクロ粒子に関する。
【背景技術】
【０００３】
マイクロ粒子又はナノ粒子は、構造と称される場合が多く、その特徴的寸法は、１ｍｍ3以下の体積などマイクロメートル以下の単位である。その小さな特徴的寸法に起因する固有の特性により、マイクロ粒子は、実験室研究や多くの工業的分野において顕著な用途を見出している。コード化されたマイクロ粒子は、識別手段を有し、マイクロ粒子の一般的な分野の重要なサブクラスである。コード化された粒子は情報を伝達し、また、空間と時間に関して物理的に追跡することができるので、コード化されていない粒子の能力を大幅に拡張する。コード化されたマイクロ粒子の特に重要な用途は、ＤＮＡやタンパク質に関するものを含む多重バイオアッセイである。コード化されたマイクロ粒子の他の重要な分野としては、コンビナトリアル・ケミストリー、標識付けなどが挙げられる。多くの生化学用途及び生化学以外の用途を、本明細書において後述する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
多くの用途に関して、もう１つの望ましい属性としては、多数の識別可能なコード（すなわち、高いコードスペース）、コード化された粒子の正確かつ信頼性の高い識別、特定の用途に対する材料の適合性、マイクロ粒子の低コストでの製造（バッチ単位、粒子単位、コード・セット基礎単位）、検出システムの柔軟性が挙げられる。
【０００５】
断片化された有色積層体、有色ポリスチレン・ビーズ、量子ドットを担持させたポリマー・ビーズ、希土類元素でドープしたガラス・マイクロバーコード、電気めっきした金属ナノ・ロッド、回折格子に基づく繊維状粒子、パターン・バーとディスク、他のタイプのマイクロ粒子など、コード化されたマイクロ粒子を作成するためのいくつかの方策がこれまでに開発されている。しかし、これらの技術には、コードスペースが不十分である、コストが高い、精度が不適当である、使用時の性能が低い、凝集の問題によって大量生産ができない、前処理又はアッセイ手順が複雑であるなど、多くの制限のいずれかの欠点がある。
【０００６】
したがって、コード化された情報を有するコード化されたマイクロ粒子又は一組のコード化されたマイクロ粒子、それらを作成する方法、マイクロ粒子のためのコードを供給する方法、マイクロ粒子を製造する方法、マイクロ粒子を検出する方法とシステム、使用する方法とシステムが求められている。
【０００７】
添付の特許請求の範囲は、本発明の特徴を詳細に説明しているが、本発明並びにその目的及び利点は、以下の詳細な説明を添付図面と併せ読むことによって最も良く理解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
コードを有するコード化されたマイクロ粒子が提供され、及び、区別可能なコードを備えた一組のコード化されたマイクロ粒子が提供される。その際、コードは予め定められたコード体系に適合している。好ましくは、以下の例におけるマイクロ粒子は１ｍｍ3以下の体積を有する。本発明のマイクロ粒子により、迅速かつ正確であり、複雑さが軽減されたコードの検出が可能になる。マイクロ粒子上にコードを設ける方法、マイクロ粒子を製造する方法、マイクロ粒子を検出する方法とシステム、マイクロ粒子を使用するための方法とシステムも開示される。
【０００９】
本発明は、以下に特定の例を参照して考察される。当業者であれば、以下の考察が例証を目的とするものであり、限定として解釈されるべきではないことを理解するであろう。むしろ、本発明の趣旨から逸脱することなく、他の変形例も適用可能である。
【００１０】
マイクロ粒子の全体構造
一例として、図１Ａは、本発明のコード化されたマイクロ粒子を概略的に示す。マイクロ粒子１００は、図面に示されるように、デカルト座標のＹ方向に沿って延長された直方体構造である。マイクロ粒子の長さに垂直な断面は、この例では正方形である、ほぼ同じ位相幾何学的形状を有する。
【００１１】
この特定の例におけるマイクロ粒子は、一組のセグメント（例えば、セグメント１０２）とセグメントの間に挟まれたギャップ（例えば、ギャップ１０４）を有する。具体的には、長さ（マイクロ粒子の長さに沿った、例えばＹ方向に沿った寸法）が異なるセグメントは、異なるコード化要素を表すが、ギャップは、好ましくは、マイクロ粒子の検出中にセグメントを区別するため、同じ長さを有する。この例におけるマイクロ粒子のセグメントは、マイクロ粒子内に、例えば本体１０６内に完全に封入される。代替の特徴として、セグメントは、セグメントの幾何学的中心が、細長いマイクロ粒子の幾何学的中心軸と整列するように配列することができる。セグメントとギャップの特定の列はコードを表す。コードは予め定められたコード体系から得られる。
【００１２】
マイクロ粒子のセグメントは任意の適切な懈怠が可能である。本発明の一例では、マイクロ粒子の各セグメントは、マイクロ粒子の長さに垂直に（すなわち、図１Ａのデカルト座標のＹ方向に沿って）取った、ほぼ正方形の断面（すなわち、図１Ａに示されるようなデカルト座標のＸ−Ｚ面における断面）を有する。セグメントは、ほぼ正方形の断面を有するように製造されても、されなくてもよい。長方形、円形、楕円形、ソウ歯状、曲線状など、他の形状も適用可能である。特に、コード要素、すなわちセグメントとギャップは、他の任意の適切な所望の形状を取ることもできる。例えば、セグメント（及び／又はギャップ）はそれぞれ、長方形の断面（例えば、長方形のアスペクト比が２：１以上、例えば４：１以上、１０：１以上、２０：１以上、さらには１００：１以上などであるが、好ましくは５００：１未満である）を有してもよい。
【００１３】
図１Ａのマイクロ粒子の例は、６つの主面を、すなわち、面（Ｘ＝±ｘ0、Ｙ、Ｚ）、面（Ｘ、Ｙ、Ｚ＝±ｚ0）、面（Ｘ、Ｙ＝±ｙ0、Ｚ）を有し、ここで、ｘ0、ｙ0、ｚ0はそれぞれ、マイクロ粒子の幅、長さ、高さである。本発明によれば、上記の６つのうち少なくとも２つの面Ｘ＝±ｘ0（又は面Ｚ＝±ｚ0）、より好ましくは、上記６つのうち少なくとも４つの主面Ｘ＝±ｘ0、面Ｚ＝±ｚ0は、各面がへこみを有するか否かに関わらずほぼ連続している。この構成により、マイクロ粒子は、光学イメージング装置などの検出器に対してほぼ同じ幾何学的外観と特有性を示す。実際には、主面はほぼ平坦にすることができる。例えば、製造中に粗さ又は変化するプロファイルが生じたとしても、オーバー堆積やエッチング・バック技術、又は化学的機械的研磨（ＣＭＰ）技術などの標準的な面加工技術、さらには平滑な垂直側壁プロファイルを作成するため、パターニング工程を適切に制御するなどの標準的な面加工技術を使用して、依然としてほぼ平坦な主面を得ることができる。
【００１４】
コード要素、すなわちセグメントとギャップは、任意の所望の寸法を取ることができる。本発明の一例として、各コード化構造は、５μｍ（ミクロン）以下、例えば３ミクロン以下の、より好ましくは１ミクロン以下、例えば０．８又は０．５ミクロン以下の、特徴的な寸法を有する。特に、ギャップはほぼ同じ寸法に保たれるが、セグメントの寸法が変化する場合、各ギャップは、好ましくは、１．５ミクロン以下、例えば０．８又は０．５ミクロン以下の特徴的な寸法を有する。
【００１５】
一例として、線幅が０．１３の３０．５ｃｍ（１２インチ）のシリコン・ウェハ上にマイクロ粒子を形成する場合、ギャップ面積が０．１３μｍの最小幅を有し、透明度がより低いセグメントが（粒子の所望の長さ並びに、所望のコード化体系及びコードスペースに応じて）０．１３μｍからそれよりもはるかに大きな値までの幅を有するようにすることができる。使用されるウェハの製造に応じて、０．１３〜１．８５μｍ（例えば、０．２５〜０．８５μｍ）の最小ギャップ幅と最小セグメント幅が可能である。当然ながら、より大きな最小ギャップ長さとセグメント長さ（例えば、１．８５〜５．０μｍ以上）も可能である。当然ながら、他のサイズのウェハ（１０．２ｃｍ（４インチ）、１５．２ｃｍ（６インチ）、２０．３ｃｍ（８インチ）など）、シリコン以外（例えば、ガラス）のウェハ、さらにはシリコン以外の他の基板（例えば、大型のガラス・パネル）を使用することができる。
【００１６】
マイクロ粒子は、Ｘ方向、Ｙ方向、及び／又はＺ方向に同じ長さを有してもよいが、好ましくは、コード化されたマイクロ粒子は、２：１〜５０：１、例えば４：１〜２０：１の長さと幅の比を有する。本発明の一例では、マイクロ粒子の長さ（例えば、Ｙ方向に沿った寸法）は、７０ミクロン以下、５０ミクロン以下、３０ミクロン以下、例えば２０ミクロン以下、１６ミクロン以下、さらには１０ミクロン以下である。マイクロ粒子の幅（例えば、Ｘ方向に沿った寸法）と、高さ（Ｚ方向に沿った寸法）は、１５ミクロン以下、１０ミクロン以下、８ミクロン以下、４ミクロン以下、さらには１ミクロン以下、例えば０．１３ミクロンであってもよい。０．５〜２ミクロン程度の小さな幅も可能である。図１Ａに示し、かつ上述した形状以外に、マイクロ粒子は、ロッド、バー、ディスク、又は他の任意の所望の形状を取ってもよい。
【００１７】
マイクロ粒子のコード化構造とギャップは、コード化構造とギャップが共に検出可能なコードを表す限り、任意の適切な形態を取ることができる。上述したように、マイクロ粒子の断面は、粒子の長さに垂直に取ったとき、正方形、長方形、円形、楕円形、あるいは、ソウ歯状若しくは曲線状又は他のプロファイルなどの任意の所望の形状である。断面が長方形のとき、長方形は、好ましくは、２：１以上、例えば４：１以上、１０：１以上、２０：１以上、さらには１００：１以上であるが、好ましくは５００：１未満であるアスペクト比（長さと幅又は高さの比）を有する。幅と高さの比は、１：１程度（正方形の断面）であるか、あるいは、１：４〜１：１の比、好ましくは、粒子が細長い側面のどこに存在するかに関わらず、マイクロ粒子のコードを検出することができるように、粒子が、粒子の幅又は高さを規定するいずれかの側面の上に存在することができる比を有することができる。
【００１８】
コード化構造とギャップによって表されるコードの、迅速で、コスト効率が良く、信頼性が高く、かつ容易な検出を促進するため、各コード化構造は、検出手段に対して可能な限り全方向的であることが好ましい。すなわち、各コード化構造は、少なくとも二方向から、より好ましくはマイクロ粒子の長さに垂直な四方向（又は、断面が四辺形でない場合、全方向）から観察されたとき、ほぼ同じ幾何学的外観又は検出可能な特性を示す。したがって、コード化構造は、好ましくは、マイクロ粒子の長さに沿って、２回転対称性又は４回転対称性などの回転対称性を有する。
【００１９】
本発明のマイクロ粒子は、粒子の形状又は長さ、及び所望のコードスペースに応じて、任意の適切な数のコード化構造を有することができる。具体的には、マイクロ粒子のコード化構造の総数は、１〜２０個、より一般的には３〜１５個、より一般的には３〜８個である。
【００２０】
所望のコードは、多数のやり方でマイクロ粒子に組み込むか、又はマイクロ粒子によって表すことができる。一例として、予め定められたコード体系のコード化要素は、セグメント（１つ又は複数）によって表すことができ、例えば、長さが異なるセグメントはコード体系の異なるコード化要素を表す。異なる（又は同じ）長さを有し、ギャップが間に挟まれたセグメントの異なる空間的配列は、異なるコードを表す。このコードの組み込み方法では、間に挟まれるギャップは、好ましくは、特にセグメントが整列する方向の長さについて、ほぼ同じ寸法を有する。別の例として、コードは、長さが変化するギャップを配列することによってマイクロ粒子に組み込まれ、セグメントはほぼ同じ寸法を有し、隣接したギャップ間に配置される。別の例では、セグメントとギャップは両方とも、コードを表すため、その寸法が変化する。実際に、コードは、セグメント、ギャップ、及びそれらの組み合わせを使用して、他の多くの代替的方法で表すこともできる。
【００２１】
予め定められたコード体系から得られるコードを表すため、セグメントとギャップは、細長いマイクロ粒子の長さ（Ｙ方向）に沿って配列される（ただし、二次元、又はさらには三次元の配列も可能である）。具体的には、セグメントとギャップは長さに沿って交互に整列され、各セグメントは隣接したギャップによって分離され（恐らくは、完全に分離され隔離される）、各ギャップは隣接したセグメントによって分離される（恐らくは、完全に分離され隔離される）。このことは、以下に考察される図１Ｂの断面図により良好に示されている。
【００２２】
本発明の一例では、任意の適切な数のセグメントを使用することができ、例えば、透明度がより低い材料（セグメント間に挟まれたギャップに比べて）の、２〜２０個、より一般的には３〜１５個のセグメント（より一般的には３〜８個のセグメント）が、コード化されたマイクロ粒子内に設けられる。コードを形成するため、透明度がより低い材料のセグメントの長さを変えることが可能である。あるいは、透明度がより低い材料のセグメントはそれぞれ、ほぼ同じ長さを有するが、透明度がより高い材料の中間セグメントは変化する長さを有することができる。当然ながら、コードを表すため、透明度がより高い材料のセグメントと透明度がより低い材料の中間セグメントが両方ともその長さが変化しても良い。
【００２３】
図１Ｂを参照すると、断面は、図１Ａの粒子のＹ−Ｚ面で（又は同等にＸ−Ｙ面で）で取られている。セグメント（例えば、セグメント１０２）とギャップ（例えば、ギャップ１０４）は、マイクロ粒子の長さに沿って交互になっている。
【００２４】
マイクロ粒子に組み込まれたコードを検出できるようにするため、各マイクロ粒子内のセグメントとギャップは、光学特性、電気特性、磁性特性、流体力学特性、又は、所望の検出方法に適合した他の所望の特性が異なる材料から成ることができる。一例では、セグメントとギャップは、可視スペクトル内の透過光及び／又は反射光のもとで、直接空間的に区別することができる。例えば、コード検出が光学イメージングに依存するとき、区別可能な特性（セグメント対ギャップ）は、画像化に使用される特定の光（任意の所望の電磁放射、例えば、可視光と近可視光、ＩＲ、紫外光など）に対する透過率の差である。セグメントは、間に挟まれる間隔材料よりも光吸収性（又は光反射性）にする（あるいは、その逆にする）ことができる。コード検出が電気特性の測定に依存するとき、特性は、抵抗とコンダクタンスである。コード検出が磁気による方法を伴うとき、特性は、インダクタンスと電気インダクタンスである。コード検出が流動力学的方法を伴うとき、特性は、コード検出に使用される特定の流体に対する粘性である。どの特定の特性に依存するかに関わらず、セグメントとギャップは、対応するコード検出方法を使用して差異を検出することができるように、特定の特性において十分な差異を示すことが好ましい。特に、光学イメージングを用いてコードが検出されるとき、セグメントとギャップは、マイクロ粒子の画像化に使用される特定の光に対して、異なる透過率（光透過モードの場合）又は反射率（光反射モードの場合）を示す材料から成る。例えば、透明度がより低い材料のマイクロ粒子のセグメントは、その上に入射する可視光又は近可視光の３０％以上、好ましくは５０％以上、又は例えば８０％以上を阻止かつ／又は反射することができる。
【００２５】
物体による電磁放射の透過率は物体の厚さに応じて変わるという事実を鑑みて、検出光の３０％以上、好ましくは５０％以上、又は例えば８０％以上（あるいは、さらには９０％以上）を阻止かつ／又は反射することができるセグメントが好ましいが、コード化構造の間のギャップは、検出光の５０％以上、７０％以上、８０％以上、又はさらには９０％以上を透過することができる材料から、かつそのような寸法で得られる。あるいは、セグメントとギャップは、透過率の差異の比がコードγを検出するのに十分であるように、例えば、５％以上、１０％以上、２０％以上、５０％以上、７０％以上であるように、異なる材料から成る。透過率は、通過した光と入射光の光度の比として決められる。
【００２６】
微細構造は、有機材料及び／又は無機材料、あるいは有機・無機材料の混合物で作成することができる。具体的には、ギャップ（好ましくは、可視光又は近可視光に対する透過性がより高い）とセグメント（好ましくは、ギャップに比べて、可視光又は近可視光に対する透過性がより低い）はそれぞれ、有機材料又は無機材料、あるいは混合有機・無機材料から成ることができる。セグメントは、金属（例えば、アルミニウム）、前周期遷移金属（例えば、タングステン、クロム、チタン、タンタル、又はモリブデン）、又はメタロイド（例えば、シリコン又はゲルマニウム）、あるいはそれらの組み合わせ（又は、窒化物、酸化物、及び／若しくは炭化物）から成ることができる。特に、セグメントは、メタロイド若しくは前周期遷移金属の酸化物、メタロイド若しくは前周期遷移金属の窒化物、又はメタロイド若しくは前周期遷移金属の炭化物を含む化合物など、セラミック化合物から成ることができる。前周期遷移金属は、周期表の３ｂ族（Ｓｃ、Ｙ、Ｌｕ、Ｌｒ）、４ｂ族（Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｒｆ）、５ｂ族（Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｄｂ）、６ｂ族（Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｇ）及び７ｂ族（Ｍｎ、Ｔｃ、Ｒｅ、Ｂｈ）に基づくものである。しかし、４ｂ〜６ｂ族の前周期遷移金属、特に、タングステン、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、ニオブ、タンタル、バナジウム、クロムが好ましい。
【００２７】
この例では透明度がより高いギャップは、セグメントよりも透明度が高い任意の適切な材料を含むことができる。混合材料が選択される場合、間隔材料は、特に、シロキサン材料又はシルセスキオキサン材料などである。間隔材料は、無機材料の場合、ガラス材料などである。ボロン又はリンのドープ剤／合金化剤を有するか、又は有さない、薄膜状に堆積された二酸化シリコンが適切な材料である。例えば、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化ゲルマニウム、窒化酸化ゲルマニウム、シリコン・ゲルマニウム窒化酸化物、又は様々な遷移金属酸化物など、他の無機ガラス材料も適切である。塗布ガラス（ＳＯＧ）を使用することもできる。有機材料がギャップ材料に使用される場合、プラスチック（例えば、ポリスチレン又はラテックス）を使用することができる。
【００２８】
セグメントとギャップは両方とも、ＣＶＤ（化学堆積法）、ＰＶＤ（物理堆積法）、塗布、ゾル・ゲルなどの任意の適切な方法によって堆積させることができる。ＣＶＤ堆積法が使用される場合、ＣＶＤは、ＬＰＣＶＤ（低圧化学堆積法）、ＰＥＣＶＤ（プラズマ促進化学堆積法）、ＡＰＣＶＤ（大気圧化学堆積法）、ＳＡＣＶＤ（減圧化学堆積法）などである。ＰＶＤ法が使用される場合、所望の最終材料に応じて、スパッタリング又は反応スパッタリングが可能である。塗布材料（ＳＯＧ又は混合有機・無機シロキサン材料。
【００２９】
より具体的な例として、セグメントは、ＣＶＤ（化学堆積法）によって堆積させた非晶質シリコンなどの、任意の適切なシリコン材料から成ることができる。ポリシリコン又は単結晶シリコンも、上述したような広範囲の他の材料と同様に適切である。必須ではないが、セグメントのために選択される材料は、堆積厚さが高度に制御され、面粗さが低く、パターニングとリリースの両方におけるエッチングが高度に制御され（例えば、パターニングにはドライ・プラズマ・エッチングを、リリースには湿式又は乾式化学エッチングを使用する）、かつＣＭＯＳプロセスの適合性が高いことが好ましい。ギャップ材料は、ＣＶＤ堆積された二酸化シリコンでよい。二酸化シリコンは、リン又はボロンなどの、ドーピング／合金化材料を包含してもよい。セグメントとギャップに対して、透明度のより高い材料とより低い材料の組み合わせを選択する際、温度が考慮に入れられてもよい。
【００３０】
図２は、本発明の別の例のコード化されたマイクロ粒子を概略的に示す。粒子１９は長方形の断面を有し、ほぼ平坦な形状である。例えば、マイクロ粒子の高さと幅の比は、任意の所望の比であり、例えば、１：１．２〜１：４以上などであることができる。
【００３１】
図３ａは、本発明の別の例のコード化されたマイクロ粒子を概略的に示す。図３ａを参照すると、マイクロ粒子１１６は第１の材料１１８と第２の材料１２０から成る。２つの材料は、化学的に異なるか、あるいは、同じ化学組成であり、ただしグレイン構造又は厚さなどの他の観点においては異なる。２つの材料は、所望の検出スキームを用いて区別することができる。この例では、材料はそれぞれ、好ましくは、粒子の断面を完全に横断する。この構造を作成する一例のプロセスは、本明細書で以下に開示するパターニングとエッチング方法の変形例、及び／又は高エネルギー・イオン注入法など、ＩＣ／ＭＥＭＳ（集積回路／微小電子機械システム）分野からのものを包含する、上述したような製造方法を伴う。
【００３２】
図３ｂは、本発明の別の例のコード化されたマイクロ粒子を概略的に示す。図３ｂを参照すると、マイクロ粒子は、第３の材料４４に取り囲まれた、２つの異なる材料４０、４２の交互になったセグメントから成り、それにより、交互になったセグメントのパターンが検出可能なコードを形成する。他の例のマイクロ粒子は、粒子の内部に２つを超える異なる材料を含有してもよい。粒子は、任意の適切な断面形状を有してもよく、図示される例では細長いものである。
【００３３】
上述の例では、マイクロ粒子は、区別可能な光学特性など、選択された区別可能な特性の材料から成る。上述の例では、一方の材料は他方の材料よりも大きな透明度又は光透過率を有し、その差異は拡大することによって検出可能である。上述の特定の例は、一方の材料が光吸収性材料であり、他方の材料が、可視スペクトルにおいてより大きな光透過性を有する半透明又は透明材料である（あるいは、例えば、ＵＶ、ＩＲなどの別のスペクトルでは、異なる検出システムが使用されるべきである）。別の例では、一方の材料は光反射性材料であり、他方の材料は、光吸収性又は光透過性のどちらかである。一方の材料の不透明度がより高く、他方の材料の不透明度がより低い場合の、あるいは一方の材料の反射性がより高く、他方の材料の反射性がより低い場合の検出可能な差異は、この例の範囲内である。上述したように、不透明材料と透明材料の交互になった部分は、他の材料の中でも特に、シリコンとガラスで作成することができる。ほぼ全ての材料の透過率（及び反射率）が材料の厚さに依存するという事実に鑑みて、マイクロ粒子は、コード化構造（すなわち、コードのコード化要素を表す構造）が単一の材料から得られるようにして形成されてもよい。図４ａ、図４ｂは、そのコード化構造がシリコンなどの単一の材料から得られる、代表的なマイクロ粒子を概略的に示す。
【００３４】
図４ａを参照すると、代表的なマイクロ粒子の断面図が示されている。マイクロ粒子２０６は、一組のコード化構造（例えば２１０、２１２、２０８、２１４）を含み、それらの組み合わせは、コード体系から得られるコードを表す。コードを組み込むため、コード化構造は幅などの異なるプロファイルを有し、異なる幅を備えた異なる構造が特定の位置に位置付けられる。コード化構造を決め、かつ後でコード検出を行うため、透過率しきい値厚さ（それ以下になると、材料が可視光と近可視光などの特定の光に対して可視であるようなしきい値）未満の厚さを備えた一組のギャップ（例えば、ギャップ２１２、２１４）。図１ａに示される例とは異なり、コード化構造は完全には分離又は隔離されていない。マイクロ粒子に組み込まれたコードは、例えば、コード化構造間の隣接したギャップ（例えば、２１２、２１４）よりも透過率が低い、コード化構造（例えば、２１０、２０８）の異なる透過率に基づいて、読み取ることができる。
【００３５】
生体分子試料がマイクロ粒子の面に付着されることになる、マイクロ粒子の利用、特に生物学／生化学／生物医学／生物工学における利用を促進するため、固定化層が微細構造の面を被覆するのが望ましいことがある。
【００３６】
図４ｂは、図４ａのマイクロ粒子の透過モード画像を概略的に示す。図４ｂを参照すると、暗い領域２１０、２０８はそれぞれ、図４ａのコード化構造２１０、２０８に対応する。白い領域２１２、２１４はそれぞれ、図４ａのコード化構造２１２、２１４に対応する。光透過率のより高い部分とより低い部分とに使用される材料が同じ場合であっても、依然として、透過率プロファイルによって検出可能なコードが可能になる。図４のようなマイクロ粒子は、別の材料（例えば、二酸化シリコン）の最下層を備え、所望に応じて別の材料（例えば、二酸化シリコン）の第２の層で被覆させる。そのようなマイクロ粒子は、図１ａの構造とほぼ同じ直方体形状を有するように、材料（例えば、二酸化シリコン）で完全に包むこともできる。図４ｃは、本発明の別の例のコード化されたマイクロ粒子を概略的に示す。図４ｃを参照すると、マイクロ粒子は、より狭い領域によって接続されたより大きな領域を含む。マイクロ粒子は、コードが検出可能であるように、材料によって取り囲まれる。
【００３７】
図４ａ、図４ｃのマイクロ粒子は、多くの方法で製造することができ、その１つが、図４ｄの代表的な製造中のマイクロ粒子の断面図に概略的に示される。図４ｄを参照すると、特定の光（例えば、可視光又は近可視光）に対して透過性の材料（例えば、ガラス、石英、又は他の適切な材料）から成る基板２１６が用いられる。分離層２１７が基板２１６上に堆積される。分離層は、エッチング又は他の適切な方法によって、後でマイクロ粒子をガラス基板から切離すために設けられる。エッチングは、湿式、乾式、又はプラズマ・エッチングで、したがって、分離層は、本明細書において上述したような、選択されたエッチング方法を用いてエッチング可能な材料から成ることが望ましい。粒子構造の上述の実施形態に関して記載したように、粒子が基板上に直接形成され、続いて基板にバルク・エッチングを施すことによってリリースされるように、分離層は省略されてもよい。
【００３８】
コード化構造層は、構造２１８、２２２、２２０などのコード化構造を形成するように、堆積されパターニングされる。コード化構造を形成した後、形成されたコード化構造上に包囲層２２４が堆積される。包囲層は、アッセイの際に標的試料に対して露出されるので、層２２４は、マイクロ粒子がその中に分配されるべきアッセイ溶液中の化学成分に対する耐性を持つ材料から成ることが望ましい。さらに、核酸（例えば、ＤＮＡ又はＲＮＡ）、タンパク質、抗体、酵素、薬剤、受容体、配位子、又は層の面上の分子などのプローブ分子を保持するため、層２２４はプローブ分子を不動化できることが望ましい。
【００３９】
製造プロセス
以下の代表的な製造プロセスは、セグメントとギャップを備えたマイクロ粒子を参照して考察されるが、以下の方法は、他の多くのタイプのコード要素に適用可能であることに留意されたい。
【００４０】
本発明の微細構造は、ＭＥＭＳ製造方法などの微細加工の広範な分野内にある方法を用いて製造することができる。ＭＥＭＳは、多種多様な用途向けのマイクロスケール構造を形成するため、半導体産業の技術を使用する。ＭＥＭＳ技術は、全ての状況においてではないものの、一般的には、薄膜の堆積、乾式及び／又は湿式方法を用いたエッチングと、パターン形成のためのリソグラフィを含む。ＭＥＭＳは半導体産業から派生したものなので、コスト効率が良く、大量の、かつ精密な生産のための、莫大な世界規模の製造基盤が整っている。一般的に言えば、ＭＥＭＳプロセス全体が既存の集積回路プロセスに類似しているほど、例えばＣＭＯＳに適合しているほど、この基盤がより使用しやすい。
【００４１】
本発明の微細構造は、集積回路（例えば、相互接続）又はＭＥＭＳに使用される製造方法など、多くの方法で製造することができる。以下では、マイクロ粒子を作成するためのＭＥＭＳ製造と適合性がある代表的な製造方法が、図５及び図６ａ〜図６ｍを参照して考察されるが、その際、マイクロ粒子は、非晶質シリコンから成る不透明なセグメントと、二酸化シリコンから成る可視光透過性のギャップとを含む。以下の製造の考察は、単に実証のためのものに過ぎず、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではないことが、当業者には理解されるであろう。実際に、本発明の趣旨から逸脱することなく、多くの製造方法を使用することができる。
【００４２】
図５を参照すると、工程１２２でシリコン基板が用意される。（本明細書においてさらに後述されるように）ガラス・ウェハ又はガラス・パネルなどの他の基板を使用することもできる。シリコン基板と仮定すると、工程１２４で基板上に二酸化シリコン層を堆積する。堆積は、上述したように、ＣＶＤ、ＰＶＤ、塗布など、多くの適切な薄膜堆積技術を用いて行うことができる。次に、工程１２６で非晶質シリコン層がＳｉＯ2層上に堆積され、続いて、工程１２８でハード・マスク酸化物層が堆積される。必須ではないが、ハード・マスクを使用することによって、特に非晶質シリコン層が比較的厚い（例えば、１μｍ以上の厚さ）とき、トポロジーによって引き起こされるフォトレジスト・コーティングの問題が軽減される。次に、工程１３０でハード・マスク酸化物層がパターニングされる。パターニングされたハード・マスク層を用いて、工程１３２で、所望のパターンを形成するように、プラズマ・エッチングによって非晶質シリコン層にエッチングが施される。次に、工程１３４でＳｉＯ2の最上層がパターニングされたシリコン層上に堆積され、続いて、工程１３６で二酸化シリコン層がパターニングされて、個別の（ただしまだリリースされていない）マイクロ粒子が形成される。次に、シリコン基板をエッチングし、マイクロ粒子を個々の粒子として分離させる無指向性シリコン・エッチングによって、工程１４０でマイクロ粒子がシリコン基板からリリースされる。上述したような図５のフローチャートは、異なる工程におけるマイクロ粒子の断面図と平面図においてより良好に示される。断面図及び平面図は図６ａ〜図６ｍに概略的に示される。
【００４３】
図６ａを参照すると、ＳｉＯ2層１４６、シリコン層１４８、ハード・マスク層１５０が、シリコン基板１４２上に順次堆積される。次に、ハード・マスク層１５０は、図６ｂに示されるように、セグメント片（例えば、１５２及び１５６）とギャップ片（例えば、１５４、１５８）を形成するようにパターニングされる。ハード・マスク層をパターニングすることによって形成されたセグメント片とギャップ片は、標的のマイクロ粒子のセグメントとギャップに対応する。セグメント片とギャップ片は、図６ｃのマイクロ粒子の平面図により良好に示される。図６ｃを参照すると、セグメント片（例えば、１５２、１５６）とギャップ片（例えば、１５４及び１５８）は、層１４８が上面から見えるように形成される。
【００４４】
層のパターニングは多くの方法で行うことができ、その１つは、半導体集積回路やＭＥＭＳデバイスの標準的な製造に広く使用されるフォトリソグラフィである。ＭＥＭＳ産業に使用されるフォトリソグラフィの最も一般的な形態は、接触フォトリソグラフィである。レチクル（マスクとして知られる）は、一般的に、ガラス・プレート上の二進クロム・パターンから成る。レチクルは、フォトレジストで覆われたウェハ（又は他の基板）に非常に近接して、又はそれと接触して置かれる。ＵＶ光がマスクを通して照射されて、フォトレジストを露光する。次に、ウェハが現像されて、露光領域内のフォトレジストが除去される（ポジティブ型のフォトレジストの場合）。結果として、レチクル上のパターンがフォトレジストに転写され、それが後に続くエッチング工程のマスクの役割を果たす。
【００４５】
投影フォトリソグラフィは、最新の集積回路製造にのみ使用される別のタイプのフォトリソグラフィである。マスクを物理的に接触させる代わりに、投影フォトリソグラフィは、ウェハ上にマスク・パターンの焦点を合わせるためのレンズ系を使用する。このシステムの主要な利点は、投影光学系によってマスク・パターンを収縮できることである。代表的なシステムは５倍の縮小係数を有する。一般に、投影を用いて、接触リソグラフィに比べてはるかに小さな形体サイズを印刷することができる。投影フォトリソグラフィ・システムは、ステップ・アンド・リピート・システム（又は、略してステッパ）としても知られている。マスク上の最大のパターン又はフィールドのサイズは、ウェハ直径よりも大幅に小さい。マスク・パターンは、ウェハ上で繰り返し露光（「順送り」）されて、「ダイ」のアレイを形成する。順送りの距離は、ウェハ・ステージが露光の間にＸ方向とＹ方向に移動する距離であり、通常はダイのサイズに等しい。この代表的なスキームにより、同一のダイの重なり合わないアレイが作成されて、その後に、ウェハ上のダイを並列処理することが可能になる。
【００４６】
ハード・マスク層（１５０）は、図６ｄ及び図６ｅに示されるような離散的な区域を形成するため、さらにパターニングされる。図６ｄに示されるように、ハード・マスク層１５０は、離散的なハード・マスク区域（例えば、図６ｅの区域１６０、１６２、１６４、１６６）を形成するように、Ｘ方向とＹ方向にパターニングされる。次に、これらの離散的なハード・マスク区域は、下の層に離散的なシリコン区域を形成するために使用される。
【００４７】
上述の例では、ハード・マスク層のパターニングは２つの個別のリソグラフィ工程で行われる。代替例では、レチクルはパターンを含んでもよいので、ハード・マスクのパターニングは単一のリソグラフィ工程を用いて実施することができる。さらなる代替例として、ハード・マスクは省略することができ、二工程又は単一工程どちらかのリソグラフィ・プロセスが使用される。
【００４８】
ハード・マスク最上層をパターニングした後、透明度がより高い材料の区域（例えば、図６ｆに示されるようなギャップ区域１７０、１７４）を間に有して、シリコン・セグメント１６８、１７２などの対応する離散的なシリコン区域を基板上に形成するように、シリコン層１４８にエッチングが施される。図６ｆに示されるマイクロ粒子の平面図が、図６ｇに概略的に示される。図６ｇに見られるように、ここで、上から見たときに透過層１４６が露出しており、セグメント１６０、１６２、１６４、１６６が透過層１４６上に形成されている。製造プロセスのこの時点における構造のＳＥＭ画像が図９ａ、図９ｂに示される。構造は、非常に高い精度、例えば垂直な側壁と明確な角を有する。当然ながら、より丸みを帯びた構造もこれらの方法の範囲内にある。
【００４９】
シリコン層１４８をパターニングした後、次に、図６ｈに示されるように透過層１６８が堆積される。光透過性がより高い層１６８は、光透過性がより高い層１４６と同じ材料から成っていてもいなくてもよい。図６ｈのマイクロ粒子の平面図が図６ｉに概略的に示される。基板上の粒子の斜視図が図８に示される。
【００５０】
次に、マイクロ粒子は互いから分離されるが、図６ｊに示されるように、下にある基板に付着されたままである。図６ｋは、図６ｊのマイクロ粒子の平面図を概略的に示し、図中、各マイクロ粒子は隣接したマイクロ粒子からは分離されているが、光透過層（すなわち、図６ｈの層１６８）によって取り囲まれている。最後に、図６ｌの断面図に示されるように、分離されたマイクロ粒子はシリコン基板１４２から切り離される。シリコン基板から切り離されたマイクロ粒子の平面図が図６ｍに示される。下にある基板からのマイクロ粒子の切り離し（「リリース」工程）は、任意の適切なエッチング剤を用いて、好ましくは、全方向でエッチングを施し、マイクロ粒子をアンダーカットするのに適合したガス又は液体を用いて行うことができる。基板自体をエッチングする代わりに、追加の犠牲層を基板上に設けることができる。エッチングは、湿式、乾式、又はプラズマ・エッチングなどであり、したがって、分離層は、選択されたエッチング方法を用いてエッチングを施すことが可能な材料から成ることが望ましい。特に、エッチング剤は、ハロゲン間化合物（例えば、ＢｒＦ3又はＢｒＣｌ3）、希ガスハロゲン化物（例えば、ＸｅＦ2）、又はＨＦなどの酸性蒸気など、自発性気相化学エッチング剤である。ＴＭＡＨ、ＫＯＨ（又は、ＮａＯＨ、ＣｅＯＨ、ＲｂＯＨ、ＮＨ4ＯＨなどの他の水酸化物）、ＥＤＰ（エチレン・ジアミン・ピロカテコール）、アミン没食子酸塩、ＨＮＡ（フッ化水素酸＋硝酸＋酢酸）が作用しないようにしてガラスをエッチングする−ＨＦ、又は他の任意の適切なシリコン・エッチング剤（リリースの際に除去すべき基板又は層がシリコン（非晶質シリコン若しくはポリシリコン若しくは単結晶シリコン）、又はタングステン、窒化タングステン、モリブデン、チタン、あるいはＸｅＦ2などのシリコン・エッチング剤中で除去できる他の材料のとき）などの液体を使用して、マイクロ粒子をリリースすることもできる。除去されるべき材料がシリコンではない場合、エッチング剤は、当然ながら、犠牲材料に適合される（例えば、フォトレジスト又はポリイミド犠牲層などのための酸素プラズマ分離）。
【００５１】
へこみは、特定の製造方法の結果として生じるものであり、最終製品内に残すことができ、あるいは、例えば、平面化、例えば化学的機械的研磨（ＣＭＰ）技術によって除去することができる。実際に、へこみは、状況によっては、コード検出及び／又は蛍光方法を使用した蛍光の定量化に有用な場合があり、これは、蛍光標識した材料のマイクロバーコードの面への結合（マイクロバーコードの単位長さ当たり）がへこみの区域ではより大きく（いわゆるへこみによる信号増強）、蛍光性がへこみの区域においてより大きくなると共に、コードを決定するのに使用できる（本明細書にて後述される他の透過技術又は反射技術を用いるか用いないかに関わらず）ためである。同じへこみによる信号増強を、蛍光以外のレポーター・システム、例えば放射性レポーターなどで適用できる。
【００５２】
上述の例では基板としてシリコン・ウェハに言及したが、ガラス・ウェハ又は大型の板ガラス若しくはガラス・パネル（例えば、フラット・パネル・ディスプレイ産業に使用されるもの）などのガラス基板を使用することができる。ガラス（又はシリコン）ウェハは、任意の適切なサイズ、例えば、１０．２ｃｍ（４インチ）、１５．２ｃｍ（６インチ）、２０．３ｃｍ（８インチ）、又は３０．５ｃｍ（１２インチ）のものなどである。ガラス・ウェハが使用されるとき、一般的には、追加の犠牲層が最初に堆積される（リリース工程の間に後で除去するため）。犠牲層は、本明細書において上述したように、シリコン、前周期遷移金属（チタン、クロム、タングステン、モリブデンなど）、又はフォトレジストなどのポリマーなどの、半導体材料などである。
【００５３】
（ＳＥＭ）
図１ａのセグメント（例えば、セグメント１０２）の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像が図９ｃに示される。図面に見られるように、セグメントの断面はほぼ正方形である。セグメントの頂部は１．０ミクロンの幅を有し、セグメントの底部の幅は１．２ミクロンである。セグメントの高さは約１ミクロンである。当然ながら、より大きな寸法又はより小さな寸法が可能である。
【００５４】
上述したような代表的な製造方法を用いて製造された多数のマイクロ粒子のＳＥＭ画像が図１０ａに示される。ＳＥＭ画像は、マイクロ粒子の透過性材料に取り囲まれた不透明なセグメント１７２を明確に示す。さらに、上述したへこみを明確に見ることができる。図１０ａのＳＥＭ画像における試料は、粒子の長軸に垂直にチップ分割し、次に、単に画像化のため、時間を設定してシリコンにエッチングを施して、内側のシリコンと外側の二酸化シリコンのコントラストを上げることによって、特性決定のために準備されたものである。
【００５５】
（リリース）
本発明のマイクロ粒子は、ウェハ・レベルで製造し、ウェハ・レベル又はダイ・レベルのどちらかでリリースすることができる。具体的には、一組のマイクロ粒子をそれぞれ含む複数のダイを、ウェハ上に形成することができる。各ダイ上のマイクロ粒子は同じであってもなくてもよく、すなわち、各ダイ上のマイクロ粒子は同じコードを有していてもいなくてもよい。マイクロ粒子を形成した後、ダイをウェハから分離することができ、その後、単一化されたダイ上のウェハ（１つ又は複数）を除去することができる。代表的なウェハ・レベルの製造方法が図１３ａ〜図１３ｃに示される。
【００５６】
図１３ａを参照すると、複数のダイがウェハ２３６上に形成される。この特定の例では、多数のマイクロ粒子が各ダイ上に形成される。各ダイ上の、３、２２１、又は９６７などの番号は、ダイのマイクロ粒子に組み込まれたコードを表す。マイクロ粒子は、図６ａ〜図６ｍを参照して上述したような方法を用いて形成することができる。マイクロ粒子を形成した後、ただしリリースする前に、ウェハを、好ましくはウェハ厚さの約半分の深さまで部分的に切断することができる。次に、ウェハは、例えば溶剤及び／又は強酸（硫黄、過酸化水素の組み合わせ）を用いて洗浄される。洗浄は、その後の機能化及び生体分子の付加のために新しいガラス面を準備するので、重要な工程である。洗浄は、ウェハが個々のダイに分離された後に、又は粒子がリリースされてから粒子に対して行うこともできる。
【００５７】
マイクロ粒子を形成した後、次に、ウェハは、図１３ｂに示されるようにダイに分割されるが、各ダイは、必須ではないが単一のコードを含むことが好ましい。次に、ダイは、図１３ｃに示されるように、リリースのため、試験管又はウェル・プレートのウェルなどの個別の容器に入れられる。ウェル・プレートは、一般的な９６ウェル・プレート（又は２４ウェル、３８４ウェルなど）、あるいは他の任意の適切な組の保持区域又はコンテナである。例えば、３、２２１、９６７などの数値で表されたコードを含むダイは、リリースのため、異なるチューブに入れられる。リリースによって、マイクロ粒子はウェハから切り離され、粒子は、湿式エッチングが使用されるとき、リリース液の状態の溶液に入れられる。マイクロ粒子は、重力により、時間が経つにしたがってチューブの底に沈む（又はチューブを遠心分離機にかけることができる）。いくつかの応用例では、１つ又は複数のコードを含む多数のダイを単一のコンテナ内へ放出することが望ましいことがある。
【００５８】
図１２ａはリリース前の粒子を示し、図１２ｂはリリース後の同じ粒子（すなわち、同じダイからの粒子）を示す。これらの画像は両方とも、非倒立型の検査顕微鏡上で１００倍の空気対物レンズ(air objective)を用いて得た光学顕微鏡画像である。図１２ｂでは、粒子はシリコンチップ上で乾燥されている。
【００５９】
リリース工程は、乾式エッチング、湿式エッチング、分離型プラズマ・エッチングなど、多くの方法で行うことができる。図１１ａに概略的に示される代表的な湿式バルク・エッチングでは、水酸化テトラメチル・アンモニウム（ＴＭＡＨ）がエッチング剤として使用される。ＴＭＡＨは、約７０〜８０℃の温度まで加熱することができる。ハロゲン間化合物（例えば、ＢｒＦ3及びＣｌＦ3）や希ガスハロゲン化物（例えば、ＸｅＦ2）、自発性蒸気相エッチングの場合のＨＦ、ガス相エッチングの場合の水酸化カリウム、ＫＯＨその他の適切なエッチング剤など、他の化学エッチング剤も使用することができ、等しく良好に作用する。コードを各コンテナ内に安全に保持し、マイクロ粒子が隣接したウェルに混入するのを避けるため、液体又はガスのどちらを使用してリリースが行われるかに関わらず、マイクロ粒子の最小寸法よりも小さな特徴的なアパーチャを有するスクリーン（又は孔を備えたフィルタ膜）を、各ウェル又はコンテナの上に置くことができる。エッチング、特にガス相エッチング又は乾式エッチングの間、メッシュを各チューブに取り付け、チューブ、ウェル、若しくはコンテナの一端の上に付けるか、又は多数のメッシュでチューブ、ウェル、若しくはコンテナの２つ以上の側面を覆うことができるので、ガス・エッチング剤やエッチング生成物がメッシュを通って自由に流れる一方、マイクロ粒子をメッシュによって遮断することができる。メッシュ又は他のフィルタは、マイクロ粒子を放出することなく、液体のリリースエッチング剤を同様に排出する助けとなる。リリースエッチング・プロセスの別の例が図１１ｂに示され、これは、上述したように、犠牲層の堆積又は形成を伴う。
【００６０】
遠心分離又は時間の経過によって粒子をペレッティングした後、液体（いわゆる上澄み）が除去され、粒子が水又は溶剤の中で数回洗浄される。「洗浄」は、上澄みを新しい液体と連続的に交換することを指し、通常は次の化学処理工程に関与する。マイクロ粒子を基板（又はウェハ）から切離した後、マイクロ粒子をチューブ内に残して、基板をエッチング剤から除去することができる。次に、リリースされたマイクロ粒子は使用のためにコンテナに移すことができる。
【００６１】
マイクロ粒子は、図１３ａ〜図１３ｃに示されるようにウェハ・レベルで製造することができる。図１３ａを参照すると、図２の工程１２２を参照して上述したような基板であるウェハ２３６は、ダイ１、３などの複数のダイを含む。本発明の一例では、ウェハは、１０以上、２４以上、３０以上、又は５０以上のダイを有する。各ダイは、本発明の多くのマイクロ粒子を含み、その数は、１００００個以上、２００００個以上、又は５００００個以上でもよい。同じダイの中のマイクロ粒子は好ましくは同じであり（ただし必須ではない）、異なるダイの中のマイクロ粒子は、異なるコードを表すように好ましくは異なる（やはり必須ではない）。異なるダイが異なるコードのマイクロ粒子を含む例では、図面に示されるように、ダイとダイの中のコードを区別するように、ダイには固有の識別番号が割り当てられることが好ましい。
【００６２】
検出
図１４は、本発明の８個のコード化されたマイクロ粒子の反射モード倒立顕微鏡画像を示す。背景が黒いこのような白黒の顕微鏡画像は全て、倒立エピ蛍光顕微鏡において、ウェル・プレートのウェル内のリリースされた粒子を用いて得られる。粒子は、液体中のウェル内に分配され、重力によって底面に沈み、そこで下から画像化される。図１４の粒子はそれぞれ異なるコードを有する。透明度がより低い材料（例えば、可視スペクトル内において不透明な材料）のセグメント、この場合は非晶質シリコンは、光を反射し、画像ではより明るい領域である。周囲の透明材料、この場合は二酸化シリコンは、反射モード画像では見えない。粒子は、長さ１６μｍ、幅２μｍであり、断面がほぼ正方形である。画像は、８個の画像から選択したものの組み合わせであり、それぞれが各コードに対応する。照明光は４３６ｎｍであり、使用される対物レンズは倍率６０倍の油浸レンズである。
【００６３】
図１６は、図１４と同じ拡大率で得られた全視野の単一画像を示す。画像は多くの異なるコードの混合物である。全ての粒子は、高密度単分子層を形成し、すなわち、粒子の集合又は凝集はない。単分子層形成の特性は、本発明のマイクロ粒子の重要な利点の１つである。マイクロ粒子が重なり合うか、集合するか、又は凝集すると、マイクロ粒子は適切に識別されない。結果として、本明細書のように単分子層を容易に形成しないマイクロ粒子は、比較的低い密度（イメージング面上における単位面積当たりのマイクロ粒子の総数）で使用せざるを得ない。低密度イメージングは、単位時間当たりに測定される粒子の数に関して、それに相当する低いスループットと解釈される。この低いスループットは多くの応用例における制限となる。
【００６４】
マイクロ粒子が単分子層を形成する傾向は重要でないわけではない。単分子層の形成は、マイクロ粒子の面電荷状態（又はゼータ電位）、特定の溶液中でのマイクロ粒子の密度、マイクロ粒子が中に含有される流体、マイクロ粒子がその上に配置される面など、多くの要素を伴う。したがって、本発明のマイクロ粒子は、材料で構成され、静摩擦力をほぼ克服するのに十分な荷電状態を維持するのに有利な形態で構成され、したがって、マイクロ粒子はブラウン運動を行うことができ、それによって粒子の適度に稠密な単分子層を形成することが容易になる。
【００６５】
生物学用途では、マイクロ粒子は生化学プローブ分子を運ぶために使用されることが多い。そのようなプローブ分子を不動化するため、微細構造は、好ましくは、プローブ分子に付着するように化学的に修飾することができる、二酸化シリコン層などの面層を含む。本発明の一例によれば、マイクロ粒子は、例えば液体を含むウェルの底部に、マイクロ粒子が単分子層を形成することができるように構成され、単分子層は、１平方ミリメートル当たり５００個以上、好ましくは１，０００個以上、２，０００個以上、又は１平方ミリメートル当たり３，０００個以上の粒子を含む。代替例では、マイクロ粒子は、検出可能な粒子が画像面積（すなわち、画像視野）全体の３０％以上、５０％以上、又は７０％以上を占めるようにして、単分子層を形成することができる。自己構成単分子層形成のメカニズムの例に関して、本発明のマイクロ粒子の二次元拡散係数が１×１０-12ｃｍ2／ｓを超えることが好ましい。マイクロ粒子の単分子層を収容するため、検出の際にマイクロ粒子を保持するコンテナは、好ましくはほぼ平坦な底部分を有する。
【００６６】
図１５は、本発明のコード化されたマイクロ粒子を画像化するのに使用される光学系の図を示す。光学系２５４は、バイオアッセイ用途のためを含む、マイクロ粒子コードを読み取るのに使用することができる。システムは、倒立エピ蛍光顕微鏡構成である。本発明のマイクロ粒子を検出するための他の代表的な光学顕微鏡システムとしては、共焦点顕微鏡システム、内部全反射蛍光（ＴＩＲＦ）などが挙げられるが、これらに限定されない。ウェル・プレート２５７は多くのウェルを含有し、その単一のウェル２５６が画像化される。ウェル・プレートは顕微鏡ステージ２５８上に置かれる。液体中のウェル２５６内に分配されているマイクロ粒子は、重力によって底面に沈む。光源２６８から来る光は、照明波長を選択する励起フィルタ２６６を通り抜ける。照明光はビーム・スプリッタ２６２で反射し、対物レンズ２６０を通って上に移動する。一般的には、ウェル２５６の底面積の一部分のみが画像化される。画像化された区域は「視野」又は「視野区域」と称される。反射光又は放射光（共に集合光として知られている）は、対物レンズの下に戻り、ビーム・スプリッタ２６２を通り抜ける。放射フィルタ２７０は収集波長を選択する。最後に、集合光は、ＣＣＤカメラなどの検出器２７２を用いて記録される。光学系のこの簡略化された形は完全なものであることを意味しない。実用上、実際の顕微鏡は、高スループット・イメージングのための自動ステージや自動焦点システムを含むのが好ましく、より多くの機構を有してもよい。励起フィルタと放射フィルタは、コンピュータ制御式のフィルタ・ホイールに取り付けることができ、反射画像と蛍光画像に対して自動的に変更される。コンピュータ制御式のシャッターは露光時間を制御する。
【００６７】
図４３は、２つのＣＣＤカメラを利用して反射画像と蛍光画像を同時に取得する、コード化されたマイクロ粒子を画像化するのに使用される光学系の図を示す。光学系はバイオアッセイにおける検出に使用される。システムは倒立エピ蛍光顕微鏡構成である。好ましい実施形態では、ウェル・プレート２０１は多くのウェルを含有し、その単一のウェル２０３が画像化される。ウェル・プレート２０１は顕微鏡ステージ２０９上に置かれる。流体中のウェル２０３内に分配されている粒子は、重力によって底面に沈む。光源２１５から来る光は、照明波長を選択する励起フィルタ２１９を通り抜ける。照明光はビーム・スプリッタ２１３で反射し、対物レンズ２１１を通って上方に移動する。一般的には、ウェル２０３の底面積の一部分のみが画像化される。画像化された区域は「視野」又は「視野区域」と称される。反射光又は放射光（共に集合光として知られている）は、対物レンズの下に戻り、第１のビーム・スプリッタ２１３を通り抜ける。次に、集合光は、第２のビーム・スプリッタ２１７を通り抜け、そこで反射パスと蛍光パスに分割される。放射フィルタ２２１は蛍光パス内に位置し、適切な蛍光発光波長を選択する。蛍光パス内の光は蛍光ＣＣＤカメラ２２３を用いて記録される。反射パス内の光は反射ＣＣＤカメラ２２５を用いて記録される。光学系のこの簡略化された形は完全なものであることを意味しない。実用上、実際の顕微鏡システムは、高スループット・イメージングのための自動ステージ及び自動焦点システムを含むのが望ましく、より多くの機構を有してもよい。励起フィルタ２１９と放射フィルタ２２１は、コンピュータ制御式のフィルタ・ホイールに取り付けられてもよく、多重蛍光体実験に対して自動的に変更される。コンピュータ制御式のシャッターが、露光時間を制御するために使用されてもよい。
【００６８】
図４３に示されるシステムは、フィルタ・ホイール（又はフィルタ・キューブ・ホイール）を利用して反射画像と蛍光画像を連続して取得する、１つの標準的なカメラ・システムを改善したものである。本発明は、出射光線のパスをビーム・スプリッタを用いて２つの成分に分割することによって実施される。一方の成分は反射パスであり、１つのＣＣＤカメラで捕捉される。他方の成分は蛍光パスであり、適切な波長を得るためにフィルタリングされ、第２の適合したＣＣＤカメラで捕捉される。ビーム・スプリッタは、より多くの光が蛍光パスに方向付けられて、２つのカメラにおける露光時間がほぼ等しくなるように設計することができる。２カメラ・システムの本発明により、スループットが増加するという利点が提供される。それに加えて、本発明により、１カメラ・システムの画像には存在し得る、反射画像と蛍光画像の対の間における位置のシフトが排除されるという利点が提供される。これによって、粒子が画像対の両方の画像において同じ物理的位置にあるので、コンピュータ・ソフトウェアに基づく画像対の処理が簡略化される。さらなる実施形態では、光学系はバイオアッセイにおける検出に使用される。
【００６９】
図１７は、コード化されたマイクロ粒子の高倍率画像を示す。画像化された粒子は、変化するサイズの離散的なセグメントから成る。最小サイズのセグメント２０は０．６μｍである。端部セグメント２２は単一粒子の端部を形成する。本発明の代表的な一例は、サイズが１．５μｍ未満の空間的コード化機構を備えたコード化されたマイクロ粒子から成る。
【００７０】
図１８ａは、コード化されたマイクロ粒子の１２個の稠密な反射画像を合成した図を示す。約６，０００個の粒子が画像内にある。粒子は、３８４ウェル・プレートの１つのウェル内にある合計約２００，０００個の粒子のごく一部分である。粒子の合計は、１０３５個のコード（バッチ）を含む組の約１０％である。この組は、１０３５個のバッチそれぞれから、約２，０００個の粒子を組み合わせることによって形成されたものであり、各バッチは単一コードの約２００万個の粒子を含有していた。これらの画像は、識別精度に関するデータが後述される、画像のより大きな集合の部分集合である。
【００７１】
図１８ｂは、本発明のマイクロ粒子の例の透過蛍光顕微鏡画像を示す。それに加えて、ここでは、全体がガラスである外面を有する小さな細長いコード化されたマイクロ粒子が示される。シリカ（例えば、ガラス又は二酸化シリコン）の外面と、７０μｍ未満（例えば、５０μｍ未満）の長さとを有する、多数の非球状のコード化された粒子が示される。この特定の例における粒子の例の長さは１５μｍである。
【００７２】
この画像では、粒子は、懸濁された蛍光分子を含む溶液中にある。蛍光分子は、顕微鏡の光源によって励起されると、上方から（すなわち、基本的な光学系の図である図１５を参照して、収集光学に対して後方から）粒子の照明を提供する。この画像は、透過モード・イメージング構成において生成されるものに類似しており、図１６〜図１８ａの反射モード画像とは異なり、粒子の外側ガラス面が明確に示される。
【００７３】
マイクロ粒子を成功裡に識別するため、例えば、その中に組み込まれたコードを読み取るため、マイクロ粒子の画像が処理される。そのような画像処理は、ソフトウェア・プログラムの助けを借りて行うことができる。ソフトウェア・プログラムとアルゴリズムの代表的な例にしたがって、未加工及び加工済みの画像の対が、図１９ａ、図１９ｂ、及び図２０ａ、２０ｂに示される。
【００７４】
図１９ａは全視野反射画像を示し、図１９ｂは、離散的なセグメントを関連させて完全なマイクロ粒子とするように画像処理された後の、図１９ａと同じ選択画像を示す。画像中に示される粒子は単一コードのものである。本発明のコード化されたマイクロ粒子の画像は、反射イメージングでは白く見える離散的なセグメントから成る。ガラスから成る個々のマイクロ粒子のセグメントの間にあるギャップは透明であり、したがって、反射画像では黒く見える。画像の背景も黒である。セグメントは、アルゴリズムによって互いに関連付けられて粒子となる。アルゴリズムは、長いセグメントの長軸を見出し、軸線に沿ってセグメントを探索する。セグメントは、予め定められたパラメータに基づいて受理され、又は拒否される。図１９ｂにおける黒い線は、セグメントが互いに関連付けられている粒子に対応する。上述のアルゴリズムの代表的な一例では、コンピュータ・プログラム製品が、画像中の離散的な領域を関連させて個々の粒子とすることにより、コード化された粒子のコードを識別する。
【００７５】
図２０ａは反射画像を選択したものを示し、図２０ｂは、離散的なセグメントを関連させて完全なマイクロ粒子とするように画像処理された後の、図２０ａと同じ選択画像を示す。画像中に示される粒子は多数のコードのものである。粒子のセグメントには番号が付けられている。図２０ｂにおける黒い線は、画像処理ソフトウェアによって粒子の形にグループ化されたセグメントを示すために描かれている。
【００７６】
図２１を参照すると、処理済みの画像が右側に示され、４個のマイクロ粒子の例から得たピクセル強度プロファイルが左側に示される。ピクセル強度プロファイルは、マイクロ粒子のコードを決定するため、コンピュータ・ソフトウェア・プログラムによってさらに処理される。左下のピクセル強度プロファイルの中の円によって示されるように、ギャップの中心位置を識別することによって、マイクロ粒子のコードを識別することができる。上述したように、中心ギャップ位置は、粒子製造プロセス又は画像処理の両方における変化、すなわち、図１Ａの代表的な構造の例を構成する実際のセグメントとギャップの寸法における変化に敏感ではない。この特徴は、コード化されたマイクロ粒子の着実かつ正確なコード識別をもたらすので、非常に有利である。
【００７７】
表３は、図１８ａに示される画像を包含する画像の組に対する識別データを示す。
【００７８】
【表１】
0005452922.tif 000002
【００７９】
表３に含まれるマイクロ粒子は３０，０６９個のコードスペースを有し、ここで、コードスペースは、特定の粒子設計によって、すなわち選択されたコード体系とコード体系パラメータによって可能なコードの総数として決められる。予め定められた識別方法は、粒子セグメント情報の分析に基づいて、３０，０６９個の可能なコードの１つを割り当てる。１０３５個のコードが無作為に選択され、製造され、集合体を形成するように混合された。集合体の識別を分析するとき、ソフトウェアによって割り当てられたコードが１０３５個の１つであれば、それは正確であると仮定される。「正確に」識別された粒子の数を総数で割ったものが「ＩＤ％」と呼ばれる。この仮定により、統計誤差が１０３５個の存在するコード以内に収まる確率、すなわち１０３５÷３０，０６９＝約３％の分だけ、誤り率（１−ＩＤ％）が低く見積もられる。したがって、仮定はこの３％の偏差を無視し、真の識別精度に近い近似をもたらす。
【００８０】
図２２は、画像化のためにコード化されたマイクロ粒子を不動化し分離するように設計された形体を有する、特別に準備された面の概略図を示す。面は、形体、例えば、粒子を捕らえる溝及び／又はくぼみを含む。そのような面は、面上に被覆された分子の性質又はイメージング媒体の特性によって、粒子の凝集が増加するような応用例において有用である。図２２は、粒子を捕捉するように設計された溝３２２を備えた、そのような基板３２０の一例を示す。基板３２０はガラスであることが好ましいが、他の材料、例えば他の透明材料であってもよい。図２２に示される溝３２２はＶ字形を有するが、粒子を捕捉するというタスクを実施する正方形又はＵ字形の底部を有するなど、任意の形状を取ってもよい。粒子が面上に置かれると、粒子３２４は溝に入り込み、不動化される。代表的な一例では、細長くほぼ正方形の断面を有する本発明のコード化されたマイクロ粒子は、平面の底部を有する溝内で不動化されてもよい。
【００８１】
代替例では、図２３及び図２４に示されるように、マイクロ粒子が流体中を流れることを可能にするフロー・セルを、連続的な画像化による検出のために設けることができる。図２３を参照すると、反射画像と蛍光画像の対は、図６に示される光学系を用いて取得されるが、ウェル・プレートはフロー・セル３２０と置き換えられる。コード化されたマイクロ粒子３２２はキャリア流体中を流れる。フローは、圧力（流体力学）又は電気的手段（電気泳動若しくは電気浸透）によって駆動されてもよい。さらに、マイクロ粒子は電界又は磁界と整列されてもよい。フローは、矢印によって示されるように左から右に流れる。図２３の上側の図は所定の時間におけるフロー・セルを示し、図２３の下側の図はその後の時間における同じフロー・セルを示しているので、粒子は、視野の長さとほぼ同じ距離だけ変位されている。光学系の対物レンズ３３０がフロー・セルの下に示されるが、フロー・セルの上に置かれてもよい。それに加えて、フロー・セルは、例えばフローが垂直に向けられるようにして、他の構成で置くことができる。対物レンズ３３０は捕捉視野区域３２８を画像化する。第１の視野区域３２４と第２の視野区域３２６は斜線領域として示される。上側の図では、第１の視野区域３２４が捕捉視野区域３２８と重なり合っており、したがって第１の視野区域３２４が画像化される。下側の図では、第２の視野区域３２６が捕捉視野区域３２８と重なり合っており、したがって第２の視野区域３２６が画像化される。フロー速度、フロー・セルのサイズ、及び光学系を適切に適合させることによって、フロー・セルを通り抜ける全ての粒子を画像化し、それによって高スループット検出のためのシステムを供給することができる。本発明のコード化されたマイクロ粒子を高スループット・フローに基づいて検出するための別の代表的なシステムは、フロー・サイトメーターであり、その方法及び用途は当該技術において良く知られている。
【００８２】
他の構造
本発明の別の代替のマイクロ粒子が図２５に概略的に示される。図２５を参照すると、マイクロ粒子２７４は、２７６などの不透明なセグメントと、可視光又は近可視光に対して透過性の２７８などのギャップとを含む。不透明材料は、全体的又は部分的に、ニッケル、コバルト、又は鉄などの（ただしそれらに限定されない）磁性材料から成る。磁性材料は、不透明材料の大部分を形成する別の材料の間に挟まれた、薄い層２８０として組み込むことができる。磁性材料は、粒子を磁界によって操作することができるように、それらに磁気特性を付与する。これにより、粒子の取扱いを助け、又は生体分子の分離が容易になる。
【００８３】
図２６は、蛍光性の外側層４０６を有する空間的かつ光学的にコード化されたマイクロ粒子の図を示す。本発明は、材料の物品の標識付けにおいて有用性を有し、それにより、蛍光層が、様々な背景に対して粒子を容易に見出し識別する能力が改善される。代表的な一例では、蛍光性の外側層４０６は、ストーバー・プロセスを修正したものを使用して成長される［Ｖａｎ  Ｂｌａａｄｅｒｎ，Ａ，；Ｖｒｉｊ，Ａ．；Ｌａｎｇｍｕｉｒ．１９９２．Ｖｏｌ．８，Ｎｏ．１２，２９２１］。蛍光性の外側層４０６によって粒子全体が蛍光性になり、検出中に粒子を見出すのが容易になる。粒子コードの読取りは、反射モード又は蛍光モードで粒子を画像化することによって実施することができる。用途によっては、粒子が内部に加えられた媒体又は粒子が塗布された面の応用に依存した他のものよりも好ましいことがある。単一コードの粒子を使用することができ、あるいは、異なるコードの粒子の混合物を使用することができる。粒子は、ラッカー、ワニス、又はインクなどの媒体に加えることができる。粒子は、紙又は繊維に標識付けするのに使用されてもよい。粒子は、金属、木、プラスチック、ガラス、又は任意の他の材料で作られた物体に標識付けするのに使用されてもよい。
【００８４】
別の例では、蛍光層は、蛍光体又は他の発光材料から成ってもよい。蛍光層は、アッセイの際に分子種と、例えば、蛍光共振エネルギー転移プロセスによって、蛍光標識された核酸又はタンパク質試料と相互作用してもよい。さらに別の例では、マイクロ粒子は非蛍光層を有してもよく、その際、その層の中又は上には、分子が、例えば発光エミッター分子（ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  ｅｍｉｔｔｅｒ  ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ）と相互作用するクエンチャーが組み込まれる。
【００８５】
図２７ａ〜２７ｃは、空間コードを形成する面にへこみを有する、本発明のコード化されたマイクロ粒子の概略図を示す。マイクロ粒子は、上述の例などの多くの方法によって製造されてもよい。図２７ａは、構造の面上にのみ、ディボットとして知られる面のへこみ、例えば溝を有する。図２７ｂは２つの面上にディボットを有する。他の例では、ディボットと他の望ましい面形体は、空間コードを提供するように、マイクロ粒子構造の１つ又は複数の面上に置かれてもよい。図２７ｃは、そのような構造の別の例を示しており、それにより、マイクロ粒子の全体形状はほぼ円筒状である。図２７ｃのマイクロ粒子を作成する方法の例では、１ｍｍ未満の直径を有する光ファイバーにレーザ・スクライブ又はチップ・スクライブを施して、へこみが形成されている。図２７ａ〜２７ｃの構造の組成は、多種多様な材料から選択されてもよいが、ガラスが好ましい一例である。
【００８６】
へこみを含むコード化されたマイクロ粒子の代表的な例では、図２７ｄに示されるように、粒子の面には、その面に又はその中に付着された蛍光分子又は他の発光分子を備えている。発光分子は、面に共有結合されるか、面に吸着されるか、又は別の方法で面に結合されてもよい。代表的な一例では、発光分子は、マイクロ粒子上に堆積される層に組み込まれる。発光分子が均一に面を覆うことにより、例えば、単位面積当たりの蛍光体の数が一定であることにより、不均一な空気密度が得られる。空気密度は、単位長さ又は単位面積当たりの強度として定義され、光学画像面における視野の深さ通して積算される。この例では、空気密度は、検出器、例えばＣＣＤカメラ又は光電子増倍管によって測定される信号強度プロファイルとして測定される。図２８ａ〜２８ｃは、図２７ａ〜２７ｃの対応する粒子に関して、粒子面に対して直角（すなわち、垂直）に測定された不均一な空気密度を示す。信号強度プロファイルは、粒子の面のへこみの場所に対応するピークを有し、それらが結果として検出可能かつ有用なコードをもたらす。図２７ａ〜２７ｃのコード化されたマイクロ粒子の面形体は、光散乱の測定、例えば暗視野光学顕微鏡などを包含するがそれに限定されない、発光分子を使用する以外の方法によって検出されてもよい。
【００８７】
コードを作成する方法
マイクロ粒子に対するコードを生成する本発明の一般的な方法は、粒子領域当たり単一のコード要素を多重リソグラフィ印刷する工程を使用することから成る。多重印刷工程により、粒子領域当たり多数のコード要素が作成される。コード要素は総合的にマイクロ粒子のためのコードを形成する。好ましい一例では、印刷工程は、マスター・パターンを使用して多くの粒子に対して並行して行われる。マスター・パターンは、粒子領域当たり単一のコード要素のアレイを含む。コード要素は、穴、ストライプ、又はギャップなどの２つ以上の物理的特徴を表す。マスター・パターンは、完全なコードを備えた多数のマイクロ粒子が形成されるように複数回印刷され、その際、多数のマイクロ粒子は同一の粒子を含む（例えば、全ての粒子が同じコードを有する）。この主題に対する変形例、例えば多数のマイクロ粒子が同一でない場合が予想され、以下に詳細に記載される。多重印刷工程間において、印刷システム全体の１つの構成要素が変わって、粒子領域内のコード要素を並進させる。最も好ましい一例では、この変更は粒子がその上に形成される基板の移動である。別の好ましい一例では、この変更はマスター・パターンの移動である。さらに他の例では、この変更はミラーなどの光学素子の移動である。
【００８８】
多重印刷工程を使用してコードを生成する一般的な方法の代表的な一例は、印刷機構としてのフォトリソグラフィ、例えば接触リソグラフィ又は投影リソグラフィを含む。投影リソグラフィの代表的な一例は、ステップ・アンド・リピート・システム（ステッパとして知られる）を利用する。レチクルは、粒子当たり単一のコード要素を有するコード・パターンを含む。このコード・パターンを異なる横方向のオフセットで多重露光することにより、多数のコード要素（粒子当たり）が作成される。これらのコード要素は組み合わされて完全なコードを形成する。横方向のオフセットはコードを決め、ステッパ・ソフトウェアにプログラムされる。オフセット、したがってコードは、ダイごとに、又はウェハごとに変更させることができる。したがって、ウェハ上の異なるダイ上に、かつ／又は異なるウェハ上にまとめて印刷されるコードは、ソフトウェアによって制御され、任意に変更することができる。これにより、大きな組のコードを製造する際の強力な柔軟性が可能になる。１個〜数個のマスクを有する単一のマスクの組を使用して、１０5個程度以上の任意の数のコードを生成することができる。
【００８９】
図２９ａ〜図２９ｃは、マイクロ粒子のためのコードを作成する本発明の方法の代表的な一例を示す。マイクロ粒子領域２９０は、製造プロセスを完了する際に離散的な粒子になる区域である。図２９ａは、各マイクロ粒子領域２９０に第１のコード要素２９２を印刷した後の状態を示し、この代表的な例では、コード要素は垂直のストライプである。図２９ｂは、各マイクロ粒子領域２９０に次のコード要素２９４を印刷した後の状態を示す。図２９ｃは、各マイクロ粒子領域２９０にさらに３つのコード要素２９６を印刷した状態を示す。このようにして、多重印刷工程はマイクロ粒子上にコードを設ける。
【００９０】
図３０ａ〜図３０ｃは、マイクロ粒子のためのコードを作成する本発明の方法の別の例を示す。マイクロ粒子領域３００は、製造プロセスを完了する際に離散的な粒子になる区域である。図３０ａは、各マイクロ粒子領域３００に第１のコード要素３０２を印刷した後の状態を示し、この代表的な例では、コード要素は円形である。図３０ｂは、各マイクロ粒子領域に次のコード要素３０４を印刷した後の状態を示す。図３０ｃは、各マイクロ粒子領域３００にさらに３つのコード要素３０６を印刷する状態を示す。このようにして、多重印刷工程はマイクロ粒子上にコードを設ける。
【００９１】
図３１ａ〜３１ｃは、マイクロ粒子構造の好ましい実施形態における３つのマスク・フィールドの図を示し、図３１ｄは、レチクル・プレートの図を示す。図３１ａ〜３１ｃは、はるかに大きなフィールド全体の小さな代表的区域である（約２００万個の粒子のうち４６個のみが示される）。これらの図面では、灰色の領域は実際のレチクル上にクロムを有し（レチクル用語においていわゆる「暗い」）、白い領域はクロムを有さない（いわゆる「明るい」）。物理的には、レチクルは、通常１２．７〜１５．９ｃｍ2（５〜６．２５平方インチ）及び厚さ約０．２３ｃｍ（０．０９インチ）のガラス・プレートである。それらは、クロムの薄い（数百ｎｍ）層で覆われる。クロムは、連続リソグラフィ・プロセスによって、通常はレーザ又は電子ビームシステムを使用して、レジストを用いてパターニングされる。次に、レチクルに湿式エッチングが施され、それによってクロムが選択的に除去される。その結果、最終的なレチクルは、一方の側面上に所望のパターンでクロムを有するガラス・プレートから成る。
【００９２】
図３１ａに示されるコード・パターンは、明るい垂直のストライプ１１０を有する。粒子当たり１つの垂直のストライプがある。図３１ｂは、暗い水平のストライプ（又は、同等に明るいより幅広の水平のストライプ）から成るバー・パターンを示す。図３１ｃに示される輪郭パターンは、暗い長方形１１４から成る。明るい列１１６は水平方向と垂直方向に延びて、長方形１１４を分離する。長方形１１４は粒子の外側の境界線を形成する。水平のストライプ１１２は不透明材料の内側セグメントの幅を規定する。垂直のストライプ１１０はセグメント内のギャップを形成する。ギャップ双方は、粒子内のコードを形成し、かつ２つの隣接した粒子を分離する。図３１ｄはレチクル・プレート全体を示す。レチクル・フィールド１１８は、露光されるパターンを含むレチクルの中央領域である。コード及びバーのパターンを組み合わせて、記載される多重印刷方法にしたがって使用することができる単一パターンとするなど、記載されるパターンの代替例も想起される。
【００９３】
コードを作成するための本発明の方法の代表的な一例は、フォトリソグラフィやポジティブ型フォトレジストを使用する。ポジティブ型は、感光される区域が現像によって取り除かれることを意味する。ネガティブ型レジストの場合、露光領域は現像後に残る領域である。光硬化性エポキシ樹脂ＳＵ−８はネガティブ型レジストの一例である。ＳＵ−８などのネガティブ型レジストを使用する代替例では、ギャップとなる領域の変わりにセグメントとなる領域が露光される。
【００９４】
図５２ａ〜５２ｃは、コード要素のパターニング及びエッチング工程の例のフローチャートを示す。図５２ａは、ハード・マスクが使用されない場合を示す。このプロセスはより単純であるが、フォトレジスト露光の近接効果のため、丸みを帯びた角を有するセグメントが作成されることがある。セグメントの角において、フォトレジストは、コード・パターンの垂直のストライプとバー・パターンの水平のストライプの両方から、ある程度の残留している露光を受ける。結果として得られる角の丸みは、本発明の範囲内であるものの、作成される最終的な粒子が側面からと上面及び下面からとでは異なって見えるため、あまり望ましくない。丸みが生じる程度は、レチクル上のパターン、光源の波長、フォトレジストなど、フォトリソグラフィ・プロセスの詳細によって変わる。図５２ｂは、多重印刷方法に基づくパターニング・プロセスの代表的な一例を示し、以下の図３３ａ〜３３ｍ及び図３４ａ〜３４ｍに詳細に記載される。図５２ｃは、粒子製造プロセスの別の例を示し、バー・パターンをハード・マスクに転写する代わりに、バー・パターンのフォトレジストが、ハード・マスク酸化物と併せてマスクとして使用される。この例の方法によっていくつかの工程が不要になるが、ポリ・エッチング化学作用の詳細によっては適切でないことがある。
【００９５】
多重印刷工程を使用してコードを生成する一般的な方法の代替例は、印刷機構としてスタンピング（インプリント・リソグラフィとして知られる）を利用するもので、図３２に概略的に示される。図３２は、本発明のコードを構築するための多重印刷工程方法、例えば、１）粒子を含む基板にスタンパ装置を型押しするか、又は押し付け、次に、２）スタンパ装置又は基板のどちらかを動かし、３）近くの位置で少なくとももう一度型押しすることで、マイクロ粒子上の完全なコードが形成される方法による、スタンプ印刷のためのマスター・パターンの例の小さな領域を概略的に示す。インプリント・リソグラフィを使用して、マイクロ粒子をその上に形成することができる基板は、１００ｍｍ、１５０ｍｍ、２００ｍｍ、若しくは３００ｍｍのシリコン・ウェハなどのウェハ、あるいは、１２．７ｃｍ（５インチ）以上のガラス若しくは石英のパネル、又は巻取りシート（ポリマー・シートが挙げられるがそれに限定されない）であってもよい。
【００９６】
図３３ａ〜３３ｍ及び図３４ａ〜３４ｍは、図１Ａのコード化されたマイクロ粒子の例の微細加工プロセス工程を示す。これらの工程は内部の不透明なセグメント（コードを含む）を形成する。工程は、図６ａ〜６ｍよりも詳細に示され、フォトレジスト露光と現像を包含する。図３３ａ〜図３３ｍは上面図を示し、図３４ａ〜図３４ｍはそれに対応する断面図を示す。横断線５０が図３３ａ〜図３３ｍに示される。図３３ａでは、上面はハード・マスク酸化物５８である。図３４ａでは、下地基板５２上のフィルム・スタックは、下側の酸化物５４、ポリ５６、ハード・マスク酸化物５８から成る。図３３ｂでは、ウェハは未露光のフォトレジスト１２０で覆われている。未露光のフォトレジスト１２０は、図３４ｂでは最上層として示される。図３３ｃ、３４ｃでは、未露光のフォトレジスト１２０は、コード・パターンを用いて１回露光されて、露光済みのフォトレジスト１２２領域を形成している。図３３ｄ、３４ｄでは、コード・パターンは、露光の間に横方向にずらして複数回露光されている。好ましい実施形態では、コード・パターンは直接隣接した領域で２回露光されて、二重幅のストライプ１２４を形成する。単一幅のストライプ１２６はコードを形成する「ギャップ」である。二重幅のストライプ１２４は粒子の中間に位置し、粒子を分離する。明確にするため、横方向のオフセットは、ウェハがその上に載せられるステージを動かすことによって得られる。横方向のオフセットはステッパ・ソフトウェアにプログラムされる。横方向のオフセットは、そのダイの上のマイクロ粒子のコードを形成する。横方向のオフセット（したがって、コード）は、ウェハ上の全てのダイにおいて異なることができる。多数のウェハにおける各ウェハは、異なる組のコードを有することができる。このようにして、非常に大きな組のコードを実現することができる。
【００９７】
図３３ｅ、３４ｅは、フォトレジストの現像後のウェハを示す。図３３ｄ、３４ｄからの露光済みのフォトレジスト１２２は除去されて、下にあるハード・マスク酸化物５８が現れる。図３３ｆ、３４ｆは酸化物エッチング後のウェハを示す。酸化物エッチングにより、露光済み領域内のハード・マスク酸化物５８が除去されて、下にあるポリ５６が現れる。図３３ｇ、３４ｇは、図３３ｆ、３４ｆの未露光のフォトレジスト１２０が除去された後のウェハを示す。ハード・マスク酸化物５８はセグメントとなる領域内に存在する。ポリ５６は、不透明材料のギャップとなる領域内において露光する。図３３ｈ、３４ｈは、未露光のフォトレジスト１２０で再び覆われた後のウェハを示す。
【００９８】
図３３ｉ、３４ｉは、バー・パターンを露光した後のウェハを示す。これは１回のみの露光であり、全てのダイに対して同じである。この露光は、好ましくはウェハ上に既にあるパターンと整列される。露光の後、未露光のフォトレジスト１２０パターンは、セグメント幅を定める水平のストライプから成る。露光済みのフォトレジスト１２２パターンは、セグメント間の水平方向の分離を定める水平のストライプから成る。図３３ｊ、３４ｊは、フォトレジストを現像した後のウェハを示す。図３３ｉ、３４ｉからの露光済みのフォトレジスト１２２は除去されて、下にあるハード・マスク酸化物５８とポリ５６が現れる。図３３ｋ、３４ｋはハード・マスク酸化物を酸化エッチングした後のウェハを示す。図３３ｉの露光済みのフォトレジスト領域内にはポリ５６のみが存在する。図３３ｌ、３４ｌは、未露光のフォトレジスト１２０が除去された後のウェハを示す。プロセス中のこの時点では、ウェハの上面はポリ５６であり、不透明材料のセグメントとなる領域内でハード・マスク酸化物５８がポリ５６を覆っている。最後に、図３３ｍ、３４ｍは、ポリ・エッチング後のウェハを示す。ポリ・エッチングにより、図３３ｌ、３４ｌのポリ５６が除去されて、下にある下側の酸化物５４が現れる。ハード・マスク酸化物５８は、セグメント・パターン内においてポリ５６の上面に依然として存在する。
【００９９】
図１Ａに示されるようなマイクロ粒子に加えて、上述の方法を使用して、現在知られている粒子設計や他の代替設計など、他のコード化されたマイクロ粒子設計のためのコードを作成することができる。上述の方法を使用して、例えば図３５ａ〜３５ｃのコード化されたマイクロ粒子のためのコードを作成することができる。
【０１００】
図３５ａを参照すると、枠材１８２によって取り囲まれた、穴１７８、１８０などの穴から成るコード要素を備えた棒状のマイクロ粒子が示される。穴の数と配列は、予め定められたコード体系から得られるコードを形成する。
【０１０１】
図３５ｂは、切欠き１９６などの切欠きを含むコード要素を備えた別の棒状の粒子を示す。隣接した切欠きは、幅が異なる一組の突起構造を定める。突起構造の総数と幅が異なる突起構造の配列は、コード体系から得られるコードを表す。図３５ｃは、ギャップ２０２によって分離された穴２００、２０２などの穴から成る、コード要素を備えた正方形のプレート状の粒子を示す。プレート状粒子は、粒子の対称性を壊し、結果としてより多数のコードを可能にするため、１つの角にへこみ１９８も包含する。さらなる形状とコード要素アーキテクチャも、コードを作成する上述の方法を用いて作成することができる。
【０１０２】
図３６は、ダイからリリースする直前の、実際のコード化されたマイクロ粒子の４つの顕微鏡画像を示す。これらの粒子は、多重印刷工程を用いてコードを作成する本発明の技術にしたがって、また上述の設計にしたがって作成される。
【０１０３】
図３７は、ウェハ上の全てのダイ上に異なるコードを生成するために、ステッパ・ソフトウェアに入力されるデータの例のチャートを示す。チャートは、どのダイに９個の異なるパスが印刷されるか、またどのオフセットを用いて印刷されるかを示す。図３７に示されるデータは、ウェハ上の多数のダイの上に多数のコードを設けるため、ステッパを使用して多重印刷方法を体系化するための１つのシステムの一例である。この例では、各ダイは単一パスの間に最大でも１回しか露光されない。この例におけるステッパ露光パスの間にどのダイが露光されるかに関するウェハ・マップは、左側の列に示される。「１」は露光を表す。「０」は露光なしを表す。中央の列は、オフセット文字「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」で表される、露光オフセットのウェハ・ショット・マップを示す。右側の列は、１）粒子の端部に対する露光位置、２）オフセット文字、３）ステッパ基準点に対してプログラムされた露光位置のルックアップ・チャートを示す。行は、この例では９回である異なるパスに対応する。
【０１０４】
ステッパを使用して、多重印刷方法を体系化するためのシステムの別の例は、次のダイに移る前に、単一のダイ内にあるコード要素の全てを露光するものである。当然ながら、４つ以外の多数のオフセットを使用することができる。マイクロ粒子上にコードを作成する一般的な方法のこの例や他の例は、投影フォトリソグラフィ及びステッパを使用するものに関して記載してきたが、接触リソグラフィや他のパターニング方法も使用されてもよい。
【０１０５】
図３８は、ダイ当たりより多数のコードを作成するスキームの例の図を示す。このスキームでは、ダイ内に、固定コード要素と可変コード要素の位置がある。ダイは部分領域に分割され、部分領域はそれぞれ、固定コード要素の異なるパターンを有する。各ダイに対して、可変コード要素の異なるパターンが露光される。固定コード要素と可変コード要素は併せてコード全体を形成する。したがって、単一のウェハが含むコードの総数は、ウェハ当たりのダイの数とダイ当たりの部分領域の数の積に等しい。異なるコードの部分領域を含む個々のダイは、より小さなサブ・ダイに物理的に分離することができ、異なるコードが異なるチューブ内に放出される。代替例は、ダイをそのままに保ち、ダイ全体を単一のチューブ内に放出するものである。これにより、異なる部分領域からのコードの混合物が作られる。この方策は、組み合わせ合成用途に特に有用なことがある。
【０１０６】
コードを作成する本発明の方法、例えば、単一のレチクル・フィールドの複数回の露光工程によって完全なコードを形成するためのフォトリソグラフィによるステップ・アンド・リピート・システムの使用は、固有のコードを多くのタイプの構成要素、例えばＭＥＭＳ及びＩＣデバイスに適用するためにも利用できる。
【０１０７】
コード体系
上述したようなマイクロ粒子の中は、二進又は非二進コード化などの、任意の所望のコード体系から得られるコードが組み込まれている。
【０１０８】
一例として、図３９ａは、本発明の非二進コード体系にしたがって形成された、コード化されたマイクロ粒子の図解を示す。図３９ａを参照すると、コード体系パラメータは、Ｌ（粒子の長さ）、ｗ（セグメント間のギャップの幅）、ｄ（ギャップのギャップ中心の位置のデルタ）である。図３９ａは、ギャップの１つのみの場所が変化するような異なるコードを備えた４個の粒子を示す。ギャップは、ｄに等しい量だけ変化しており、「隣接した」コード（例えば、類似しており、したがって互いに対して誤って識別される可能性が高いコード）を示す。図３９ｂ、３９ｃは、ギャップの数が異なりギャップの位置が変化しているランダム・コードを示す。表１は、様々な異なるパラメータの組み合わせのためのコードの総数（コードスペース）を示す。コードの数は、本発明の非二進コード体系を実施するコンピュータ・ソフトウェア・プログラムから計算される。コードの縮重は、アルゴリズムにおいて考慮される（例えば、一対のコード、１つが反転されたときのような、コードは等価であり、２つのコードは単一のコードと見なされる）。表１及び表２のパラメータは１００ｎｍ単位で指定される。３０，０６９となるＬ＝１５２、ｗ＝８、ｄ＝４のパラメータの組み合わせは、図３９ａ〜３９ｃに示される。表２は、異なるＬによるマイクロ粒子によって表すことができるコードの総数を示す。代表的な一例では、離散化距離ｗは特徴的なセグメント・サイズに等しいか、又はそれよりも小さい。表２に示されるように、非常に大きなコードスペースが利用可能であり、上述の方法を用いて実際に達成可能である。Ｌ＝１５２，ｗ＝５、ｄ＝４のパラメータの組み合わせは、約２００万のコードスペースを有する。
【０１０９】
【表２】
0005452922.tif 000003
【０１１０】
【表３】
0005452922.tif 000004
【０１１１】
代表的な一例では、コード体系は、コード要素のサイズ自体よりも小さな間隔長さだけ離れた場所に置かれたコード要素を利用する。これは、コードが、離散的な均等に間隔を空けた場所における機構が存在するかしないかで構成される、標準的な二進コード化から逸脱している。多重印刷技術を使用して製造された上述の構造に当然適用可能な、このコード体系の好ましい実施形態では、コード要素は、セグメント化された内部の不透明材料内のギャップである。ギャップのサイズは、ステッパやフォトリソグラフィ・プロセスによって信頼性高く定義され、かつ顕微鏡（所望の倍率で作動する）によって解像できるものであるように選択される。ギャップのサイズ、間隔長さ、粒子長さは、コードスペース（可能なコードの数）を決定する。コードスペースの決定は、ウェハ上の粒子密度、識別精度、光学検出システムの複雑さ、顕微鏡画像当たりの粒子数の間のトレードオフを伴う。実際のパラメータの組み合わせを使用して、１００万個を超えるコードスペースを作成し、正確に識別することができる。
【０１１２】
標準的な二進コード体系の例では、粒子は等しい長さの単位に分割される。結果として、各単位は、黒又は白、０又は１である。粒子が対称的なので、１つが反転されているとき、同じ２個のコードがある（いわゆる「縮重」コード）。コードを計数するとき、縮重コードの各対からの１つは好ましくは廃棄される。縮重がない場合、２N個の可能なコードが存在し、ここでＮはビット数（単位）である。縮重がある場合、その半分の数が存在する。正確には、標準的な二進フォーマットを有する可能なコードの数は、［２N＋２floor[(N+1)/2]］／２である。図１４、図１７などに上述した、本発明の高コントラストのコード化されたマイクロ粒子構造の例では、コードの完全な組の中に、黒又は白の領域が長く延びる個々のコードがある。粒子の黒は背景の黒と区別不能なので、粒子は非常に高いコントラストにされる。しかし、黒が長く延びるコードは、白の領域を関連させて個別の粒子とすることがより困難なので、あまり望ましくない（ただし、当然本発明の範囲内である）。例えば、より困難なコードは、１０００…０００１（単一の白のビットが両端にある）であろう。特に本明細書において上述した構造及び作成方法の場合、上述の例で考察されたものよりも他の多くのコード体系が可能なので、任意の適切なコード体系を使用できることに留意されたい。
【０１１３】
上述した非二進コード体系は、高いコードスペースとロバストなコード識別がもたらされるなど、マイクロ粒子の製造や検出において多くの利点を有する。コード体系の例では、マイクロ粒子の製造プロセスの信頼性は、単一のサイズの機構、例えば単一の幅を有するセグメント内のギャップのための、パターニング及びエッチング条件を最適化できるようにすることで改善される。
【０１１４】
コード化されたマイクロ粒子とその中のコードを決定する方法の代表的な例では、例えば図２１に示されるように、コードは、セグメントの長さではなくギャップの中心位置によって決定される。したがって、製造のばらつき、若しくは画像化条件のばらつき、又は使用される画像処理アルゴリズムのばらつきのいずれかによって寸法が変わる場合、ギャップの中心位置は変わらないので、コードＩＤがロバストになる。このスキームは、光学イメージング・システムにおいて、機構の、この場合はギャップの位置を、機構自体の解像可能な最小寸法よりもはるかに小さい解像度に定めることができる。例えば、ギャップ幅は、１．５μｍ以下であってもよく、１．０μｍよりも小さい、さらに好ましくは０．５μｍよりも小さい距離に定められてもよい。
【０１１５】
一般に、高いコードスペースが望ましい。ゲノミクスの分野では、数万個のコードスペースを有することが特に重要であるが、それは、ヒトゲノムなど複雑な生体のゲノム全体を単一組の粒子上に置くことが可能になるためである。表１の上部分は、デルタ・パラメータｄを変化させることがコードスペースに与える影響を示す。ｄを縮小することにより、より多くのコードが与えられるが、光学系に対する要求が増加する。より小さなｄを解像する必要があるということは、一般的により高価な対物レンズが使用されることを意味する。実際に、ギャップ間隔の距離の下限は、光学系による解像度（ＣＣＤカメラを使用して捕捉されたデジタル画像のピクセル・サイズとして表される）によって設定される。６０倍対物レンズ及び６．２ｍｍの１０２４×１０２４ＣＣＤチップを使用すると、ｄ＝０．４μｍの間隔距離は約４ピクセルに等しい。間隔距離が０．３μｍ（３ピクセル）に低減された場合、１０５，１５４個のコードとなる。より長い粒子長さＬ、及び／又はより小さなギャップ幅ｗに対して、コードスペースは数百万に拡張することができる。
【０１１６】
表１の下部分は、ｗとｄが固定で、粒子の長さを変化させた場合の影響を示す。長さＬは、ダイ上の粒子の密度（単位面積当たりの粒子の数）に反比例する。長さは、画像中の粒子の数、したがってスループット（毎秒ごとに検出される粒子）にも影響する。コードスペース、密度、識別、スループットの間にトレードオフが存在する。コード体系パラメータの最適化によって、特定の用途に対する選択されたコード体系が決定される。
【０１１７】
大きな粒子集合
図４０は、マイクロ粒子のプロトタイプの大きな集合の様々な形態の、４枚の写真を合成したものを示す。この集合は、１，０００個以上のコードと、各コードの約２００万個の粒子とを含む。左上の写真は、製造プロセス中の４０個のウェハを示す。各ウェハは３２個のダイを有し、各ダイは、単一のコードの約２００万個の粒子を含む。さらなる例として、ウェハ上のダイは、ウェハ当たりより多くの粒子、例えば５００万個以上を含有してもよい。さらに、ウェハ（又はガラス・パネルなどの他の基板）は、１００個以上のダイ、あるいは２００個以上、又は１０００個以上のダイを含有してもよい。ウェハは、全体として、コード化されたマイクロ粒子の１００個以上のコード、あるいは２００個以上、１０００個以上のコード、又は５，０００個以上のコードを有してもよい。コード化されたマイクロ粒子の大きな集合の代表的な一例では、大きな集合、例えばダイからリリースされるマイクロ粒子を作成するのに使用されるほぼ全てのダイは異なるコードを含む。別の例では、ウェハ又は基板上の全てのダイは同じコードを有してもよい。ダイのサイズは、コード当たりの粒子の数と大きな集合内のコードの数との間のバランスを最適化するように選択される。ダイ当たりの粒子の数及びウェハ当たりのダイの数は、例えば、コードを作成する本発明の方法を利用して、ソフトウェア内で変更され、また、固定の成形型、例えばフォトマスクの大きく高価な集合の高い資本コストを必要とすることなく、異なる用途向けの製造ロット又は製品単位で最適化されてもよい。
【０１１８】
図４０の右上の写真では、ウェハ製造は完了しており、粒子はシリコン基板からリリースされて試験管に入れられている。試験管は、６４本の試験管をそれぞれ保持するコンテナに入れられた状態で写真に示されている。左下の写真は、大きな集合からの粒子の１０３５本の試験管それぞれの小さな一部分（約数千個の粒子）を含む、単一の試験管を示す。右下の画像は、単一の試験管の試料の顕微鏡画像である。この画像は、互いに混合された１０３５個のコードの構成要素を示す。
【０１１９】
アッセイ
本発明のコード化されたマイクロ粒子、システム、方法は、生物学、化学、医学の分野だけでなく、紙幣、身分証明証、パスポートなどの標識付けを伴うセキュリティや商用分野、及び市販製品などにおける広範囲の用途を有する。一例では、マイクロ粒子は、ＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質の分析など、分子検出に使用することができる。他の例では、当該分野において知られているように、コンビナトリアル・ケミストリー又は薬剤スクリーニング・アッセイが行われる。
【０１２０】
図４１に示されるフローチャートを参照すると、マイクロ粒子は、個別のチューブ（又はウェル・プレートのウェル）に収容される。各チューブは、工程４１０で、単一のコードの多数のマイクロ粒子（例えば、１００万個以上）を含む。ＤＮＡ又はＲＮＡなどの生体分子は、工程４１２で、粒子の面上で不動化され、「プローブ」と称される。プローブの種はそれぞれ異なるコード上で不動化され、後で参照するためのルックアップ・テーブルが生成される。プローブの種はそれぞれ、「標的」の１つ又は複数の対応する種も有し、それら２つの間の結合は特異性である。プローブ／標的の用語は、通常はＤＮＡとＲＮＡの補体に関して使用されるが、本書では抗体を含む全ての生体分子を指す。多くのプローブが、一般的に１０4／μｍ2程度以上の密度で、単一粒子上で不動化される。「プローブ（ａ  ｐｒｏｂｅ）」の単数での使用は、複数のプローブ分子を指す場合が多く、「コード（ａ  ｃｏｄｅ）」は、本明細書に使用される他の用語と同様に、特定のコードの複数の粒子を指す場合が多い。
【０１２１】
コード化された粒子と生体分子を組み合わせることで、工程４１４によって、「プールド・プローブ・セット」が作成される。プールド・プローブ・セットは、各コードが粒子面に付着された特定のプローブを有する、コード化された粒子の混合物である。次に、プールド・プローブ・セットは、標的の混合物中にある個々の標的の量を決定するのに使用することができる。標的の混合物は試料と称され、一般的に生物試験体から得られる。次に、工程４１６で、試料は、一般的には蛍光体を用いて標識付けされる。試料がプールド・プローブ・セットと混合されると、プローブと標的は溶液中で互いを見つけ出し、結合する。核酸では、工程４１８で、この反応はハイブリッド形成と呼ばれ、非常に選択的である。反応後、粒子は、工程４２０で、コードを読み取り、かつ蛍光を定量化するために画像化される。コードとプローブのルックアップ・テーブルを参照すると、混合試料中の異なる標的種の量は、ここで測定することができ、工程４２２でアッセイ結果として決定される。
【０１２２】
マイクロ粒子で反応させる試料は、精製された生物学的抽出物か、又は、全血、血清、細胞可溶化物、スワブ、又は組織抽出物などであるが、これらに限定されない精製されていない試料であってもよい。マイクロ粒子で反応させる試料は、培養、クローニング、解剖、又は顕微解剖によって作成されてもよい。細胞は、マイクロ粒子を利用するバイオアッセイ及び他の上述の発明における、試料又はプローブのどちらかとして役立つことがある。
【０１２３】
図４４、４５は、多数のコード化されたマイクロ粒子の稠密な蛍光顕微鏡画像を示す。画像中に示されるマイクロ粒子は、それらの面に付着されたオリゴ・プローブ分子を有し、ハイブリッド化されて、標的の塩基対配列がプローブの配列に対して相補的である、予め標識付けされた蛍光オリゴ標的となっている。
【０１２４】
図４２は、プロセスの代表的な一例の図を示しており、そのプロセスによって、ウェハ全体が、バイオアッセイを行うために試料と反応することができる、粒子プローブ共役体の混合物になる（いわゆる「ハイブリッド形成準備完了コードアレイ（Ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ−Ｒｅａｄｙ  ＣｏｄｅＡｒｒａｙｓ）」）。ウェハ製造工程が完了した後、ウェハは多くのダイを有し、各ダイは単一のコードの多くの粒子を含有している。上述したように、ダイが同じコードを持って作成されるか、又はダイが細分され、多数のコードを含む、代替のスキームが使用されてもよい。ウェハは（通常はウェハ・ソウによって）個別のダイにダイシングされ、次に、各ダイはウェル・プレートの個別のウェルに入れられる。あるいは、ウェルの代わりに試験管を使用することができる。リリース工程は、例えば、ダイの面から粒子を除去するＴＭＡＨなどの化学エッチング剤を使用して行われる。次に、ダイは、遊離粒子を残してウェルから除去される。リリース後、生体分子プローブの共役が行われ、結果として、各ウェルは単一のタイプの粒子プローブ共役体を含む（粒子は単一のコードのものであり、それらの粒子は面上に生体分子の単一の種を有する）。共役後、粒子は全て互いに混合されて、「プールド・マスター・ミックス」を形成する。プールド・マスター・ミックスは、粒子・プローブ共役体の全ての種からの十分な発現が存在するようにして部分標本に分割される。結果として、これらの部分標本はバイオアッセイを行うため、試料と反応できるようになっている。
【０１２５】
多数の異なる試料が、上述したように、単一のバイオ・アッセイにおいて識別されてもよいことに留意されたい。検出の前かつハイブリッド形成の後、マイクロ粒子は、検出のため、ウェル・プレート又は他のコンテナのウェルに入れることができる。１つの検出例では、マイクロ粒子は、重力によってウェル・プレートの底面上に沈む。検出のために粒子を準備するのを助けるため、ウェル内のマイクロ粒子に対して、遠心分離、超音波処理、又は他の物理的若しくは化学的プロセス（多重洗浄工程など）を行うことができる。別の例では、検出のため、マイクロ粒子をスライド・ガラス又は他の特に準備された基板上に置くことができる。さらに他の例では、粒子は検出の間フロー・ストリーム中に存在し、又は懸濁液中に存在する。
【０１２６】
共役という用語は、それによって、事実上それぞれのマイクロ粒子が面に付着させる１つ又は複数のプローブ分子を有するようになるプロセスを指す。共役の方法は、当該技術分野において、例えば、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，Ｆｉｒｓｔ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｇｒｅｇ  Ｔ．Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ，Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ，１９９６：Ｐａｒｔ  Ｉ（Ｒｅｖｉｅｗ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｍａｊｏｒ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｇｒｏｕｐｓ  ｔｈａｔ  ｃａｎ  ｂｅ  ｕｓｅｄ  ｉｎ  ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｏｒ  ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ  ｒｅａｃｔｉｏｎｓ），Ｐａｒｔ  ＩＩ（Ａ  ｄｅｔａｉｌｅｄ  ｏｖｅｒｖｉｅｗ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｍａｊｏｒ  ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ  ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  ｉｎ  ｃｏｍｍｏｎ  ｕｓｅ  ｔｏｄａｙ），ａｎｄ  Ｐａｒｔ  ＩＩＩ（Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ  ｏｎ  ｈｏｗ  ｔｏ  ｐｒｅｐａｒｅ  ｕｎｉｑｕｅ  ｃｏｎｊｕｇａｔｅｓ  ａｎｄ  ｌａｂｅｌｅｄ  ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ  ｆｏｒ  ｕｓｅ  ｉｎ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）において良く知られている。
【０１２７】
粒子の面に付着された分子プローブは、一般的に、既知の属性又は特性を有する。一例では、分子プローブは、生物試験体又は試料に由来し、大きな母集団の、遺伝シーケンシングを含むがこれに限定されないスクリーニングに使用することができ、その場合一般的に、母集団の一員からの派生物は単一のコードに、一般的には単一のコードの多数の粒子に当てはめられる。好ましくは、同じコードを有するマイクロ粒子にはほぼ同じプローブ分子が付着され、同様に、異なるコードを有するマイクロ粒子は異なるプローブ分子を有する。
【０１２８】
平坦なマイクロアレイの代わりに、コード化された粒子の溶液アレイをプラットフォームとして使用する、多重アッセイの最も強力な特徴の１つは、単に新しい粒子を付加することによって機能性がアッセイに加わるという柔軟性である。標準的なマイクロアレイでは、アレイが印刷されるか、又は合成されてしまうと、一般的にアレイは変更することができない。研究者がアレイ上の遺伝子に対するプローブを変更するか、又は新しい遺伝子に対するプローブを付加しようとする場合、一般的に全く新しいアレイが作成される。粒子のプールド・プローブ・セットを用いると、新しいプローブと粒子の共役体（略してプローブ）を既存のプールド・プローブ・セットに容易に付加することができる。実際上、新しいプローブは、既に発現している遺伝子のためのプローブ、遺伝子の代替のスプライシング変異株、又は遺伝子のためのタイリング・プローブとは異なることができる。
【０１２９】
図４６ａ及び図４６ｂは、本発明のマイクロ粒子の同じ組に対する反射画像と蛍光画像の対を示す。画像は約１秒間隔で連続して得られたものである。図４６ａの反射画像は、青色光で照明し集光して（励起フィルタ＝４３６／１０ｎｍ、放射フィルタ＝４５７／５０、すなわち重なり合ったフィルタ）得られたものである。この画像は各粒子のコードを決定するために使用される。図４６ｂの蛍光画像は、緑色光で照明し赤色光を集光して（励起フィルタ＝５５５／２８ｎｍ、放射フィルタ＝６１７／７３、すなわちＣｙ３用フィルタ）得られたものである。図４６ｃは、図４６ａと図４６ｂの画像対を互いに重ね合わせて単一画像としたものである。
【０１３０】
図４７ａ〜図４７ｆは、時間順に並べたコード化されたマイクロ粒子の稠密な蛍光顕微鏡画像を示す。画像はエッジ検出のために処理されている。画像は約１秒間隔で得られたものであり、時間系列のフレームである。画像を構成する個々の粒子は、分子衝突（ブラウン運動として知られる）によって、フレーム間で測定可能な量だけ移動する。このブラウン運動は、稠密な二次元単分子層への粒子のアセンブリを促進する。画像中に示される粒子は、生化学的に活性のコード化されたマイクロ粒子の例である。粒子は、面に付着されたオリゴヌクレオチド・プローブを有し、また、相補的なオリゴヌクレオチド標的とハイブリッド化（すなわち、溶液中で反応）されている。
【０１３１】
マイクロ粒子を使用するバイオアッセイ・プロセス
本発明のマイクロ粒子は、溶液ベースのアレイ、バイオチップ、ＤＮＡマイクロアレイ、タンパク質マイクロアレイ、ラボオンチップ・システム、側方流動デバイス（免疫クロマトグラフィ・テスト・ストリップ）などであるが、これらに限定されない、生化学（又は化学）分析システムの主要な機能的構成要素として使用することができる。用途としては、ｇＤＮＡ及びタンパク質シーケンシング、形質発現プロファイリング、遺伝子型判定、多形分析、比較ゲノム・ハイブリダイゼーション（ＣＧＨ）、クロマチン免疫沈降（ＣＨｉＰ）、メチル化検出、並びに、疾病メカニズムの発見、遺伝子機能の研究、生物学的経路の調査、また、タンパク質、ペプチド、ポリペプチドの検査及び分析など、様々な他の生化学及び生体分子関連の用途、並びに関連する生化学用途が挙げられるが、これらに限定されない。分析アーキテクチャは、直接ＤＮＡハイブリダイゼーション、ＤＮＡからＲＮＡ若しくはＲＮＡからＲＮＡへのハイブリダイゼーション、ポリメラーゼ伸長や連結反応などの酵素アッセイなどであるが、これらに限定されない、当該技術分野において良く知られているものを包含してもよい。マイクロ粒子は、試料調製、生化学反応、バイオ分析が統合されたシステムなどが挙げられるが、これらに限定されない、マイクロ流体システム若しくはラブオンチップ・システム、又は任意のフロー・ベースのシステムにも使用することができる。
【０１３２】
例えば、蛍光の存在に基づく光学イメージング方法を使用することができる場合、蛍光標識を使用することができる。関連する写真フィルムを露光又は現像するのにマイクロ粒子が利用される場合、放射性標識を使用することができる。あるいは、検出が、試料分子がマイクロ粒子上のプローブ分子に結合するか、又はそれと反応したときに放出される酵素標識の生成物を検出することを伴う場合、酵素標識を使用することができる。その主題が全体として参照により本明細書に組み込まれる、「Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ  ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  ｏｆ  ｇｅｎｅ  ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｐａｔｔｅｒｎｓ  ｗｉｔｈ  ａ  ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ＤＮＡ  ｍｉｃｒｏａｒｒａｙ」（Ｓｃｈｅｎａ  ｅｔ  ａｌ．Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９５，２７０−４６７）に記載されているような、他の標識付け方法も可能である。
【０１３３】
標識を有さない試料をマイクロ粒子と反応させることもできる。例えば、分子ビーコン・プローブをマイクロ粒子に適用することができる。分子ビーコン・プローブは、一般的にＵ字形の構造を含み、標識のない、若しくは場合によっては標識された試料分子を結合する際に伸ばされ、結果として結合イベントを示す信号を生成する。そのような分子ビーコン・プローブや他のプローブは、例えば、蛍光体又はクエンチャーがマイクロ粒子の面上又は中に置かれる、ＦＲＥＴ（蛍光共振エネルギー転移）を伴うアッセイに使用されてもよい。
【０１３４】
図４８は、２プレックスＤＮＡハイブリダイゼーション・アッセイからの実際のアッセイ・データを示す。この実験では、２つの異なるオリゴ・プローブ（２つの異なる配列が下側に示される）を、異なる粒子バッチ（異なるコードを有する）の面に付着させた。プローブの付着後、粒子を互いに混合し、混合物の部分標本をウェル・プレートの２つのウェルに入れた。次に、プローブ配列と蛍光体標識を相補する配列を有するオリゴから成る標的を２つのウェルに付加し、粒子・プローブ共役体の混合物と反応させた。プローブ１を相補する標的１を第１のウェルに付加し、プローブ２を相補する標的２を第２のウェルに付加した。両方のウェルの粒子の画像化を行い、その結果が図４８に示される。第１のウェル（標的１を有する）内では、対応するコードの粒子は、比較的高い蛍光信号を示し、第２のウェルに関してはその逆である。
【０１３５】
多数の試料分子に対する、迅速で信頼性が高く、かつ効率的なバイオアッセイを促進するため、マイクロ粒子は、マイクロ粒子をその中に含むウェルの底面などの面上に、ほぼ単分子層の形でそれら自身を配列させることができることが好ましい。マイクロ粒子は、光学検出が行われる特定の液体中で、ブラウン運動を行うことができることが好ましい。マイクロ粒子がハイブリッド化され検出される特定の液体を前提として、マイクロ粒子の二次元拡散係数が１×１０-12ｃｍ2／ｓ以上であるか、かつ／又は、１秒以下、好ましくは３秒以下、又は５秒以下の時間間隔内で、マイクロ粒子の１０％以上、例えば１５％以上、さらには２０％以上、及び５０％以上において、２０ｎｍ以上、例えば３０ｎｍ以上、さらには５０ｎｍ以上の横方向の変位が測定されることが好ましい。
【０１３６】
可視光を使用する光学イメージングなど、所望の検出手段によって正確に検出できるものと言われる、検出可能なマイクロ粒子は、マイクロ粒子が収容されるコンテナの底面の一部分など、マイクロ粒子がその上で収集される面積の３０％以上、４０％以上、一般的には５０％以上を占めることができる。全てのマイクロ粒子の少なくとも９０％（一般的には少なくとも９５％、より一般的には少なくとも９９％、多くの場合は１００％）が配置される面積を定めると、マイクロ粒子は、１０００粒子／ｍｍ2以上、例えば１５００粒子／ｍｍ2以上、２０００粒子／ｍｍ2以上、一般的には３０００粒子／ｍｍ2以上（例えば、５０００粒子／ｍｍ2以上）の密度を有することが理解できる。上述の面積内の検出率は、検出時のマイクロ粒子の集合体のうち検出されたマイクロ粒子（空間コードが検出されたマイクロ粒子）の総数とマイクロ粒子の集合体の総数との比として定められるものであり、８０％以上、一般的には９０％以上、より一般的には９９％以上であることが好ましい。
【０１３７】
本発明の別の好ましい例は、２００個以上、より好ましくは５００個以上、１０００個以上、さらには１０，０００個以上の異なるコード（本発明によって可能になる大きなコードスペースにより、さらに多数のコード）をキット内に収容した、生化学的に活性のコード化されたマイクロ粒子を含むキットである。統計的試料を便利に液体ピペッティングするための要件や、キット内の特定のコードの所望の冗長度により、キット内に同じコードの１０個を超える粒子（同じコードの２０個以上の、さらには３０個以上のマイクロ粒子）が一般的に供給されるが、これは、いくつかの用途の例では、冗長度によってアッセイ全体の性能が改善されるためである。用語「生化学的に活性のコード化されたマイクロ粒子」は、生物学部分又は化学部分を面上に有し、したがってアッセイに使用することができるマイクロ粒子を指し、また、用語「部分」は、核酸、合成核酸、オリゴヌクレオチド、単鎖核酸、二重鎖核酸、タンパク質、ポリペプチド、抗体、抗原、酵素、受容体、配位子、及び薬剤分子、細胞、並びに複雑な生物由来の試料などであるが、これらに限定されない分子種と称される。
【０１３８】
汎用的アダプタ・スキームは、プローブ上に設けられる配列に対して相補的な一組の相互作用しない合成配列を供給するのに使用されてもよい。遺伝子型判定は、共通のプローブと対立遺伝子特異性のレポーターを使用して、又は対立遺伝子特異性のプローブと共通のレポーターを使用して行うことができる。ＰＣＲ、パドロック・プローブ、又は分子反転プローブを必要とするものなどの増幅アッセイは、本発明の粒子を使用して行うことができる。これらのアッセイのうち２つの例が、図４９ａ及び図４９ｂに示される。本発明の代替例では、粒子の面上に存在する生体分子は、予め合成し、次に粒子面に付着させることができる。あるいは、生体分子は粒子上でｉｎ  ｓｉｔｕ合成することができる。
【０１３９】
タンパク質ベースのアッセイも適用可能である。これらには、サンドイッチ・イムノアッセイ、抗体・タンパク質結合アッセイ、受容体・配位子結合アッセイ、又はタンパク質間相互作用アッセイが包含されるが、これらに限定されない。これらのアッセイの例が図５０に示される。本発明のコード化されたマイクロ粒子の組は、タンパク質間相互作用を調査するため、溶液ベースのアッセイに使用することができる。これは図５０の右下に示される。
【０１４０】
単一のタイプのタンパク質を、単一のコードのマイクロ粒子に適用することができる。粒子・タンパク質共役体を混合し、特定の生化学環境内で反応させる際、互いに相互作用し結合するタンパク質は、検出中に隣接した粒子が存在することによって決定される。本発明のマイクロ粒子構造の断面が正方形であることにより、平坦な長方形の形状における接触面積が増加されることで、従来技術よりも改善される。形状が球状又は円筒状の従来技術の粒子では、それぞれ、接触面積が単一点又は線に限定される。本発明はタンパク質に限定されず、任意の相互作用する分子が、このアッセイ・アーキテクチャと共に使用されてもよい。さらに、本発明の全方向性のコード化されたマイクロ粒子は、蛍光体、量子ドット、ラテックス若しくはガラス・ビーズ、コロイド金属粒子、分光学的に活性の粒子、ＳＥＲＳ粒子、又は半導体ナノロッドなどであるが、これらに限定されない、他の任意のコード化された粒子と共に使用されてもよい。
【０１４１】
コード化されたマイクロ粒子は、分子の二次元平面アレイと共に使用されてもよい。粒子の面上の分子と二次元平面アレイ上のスポットに含有される分子との相互作用は、粒子がそれらのスポットに結合することによって決定される。好ましくは洗浄工程後に、予め定められたスポットの場所に粒子が存在することは、粒子上の分子と二次元平面アレイ上の分子との間の結合相互作用を示す。アッセイ結果は、１）粒子コード、２）スポットの場所を識別することによって決定することができる。これは図５１に示される。図５１は、粒子の画像を包含する概略図であるが、ただし実際の実験結果ではなく、すなわち本発明を例示するためのものである。本発明では、本発明のマイクロ粒子の断面が正方形であることにより、結合接触面積が増加し、従来技術よりも大幅に改善される。
【０１４２】
本発明のマイクロ粒子は他の用途を有してもよい。例えば、タンパク質検出分子（例えば、特定のタンパク質分子と接触すると、色を変える、蛍光を発する、若しくは電気信号を発生する配位子、染料）をマイクロ粒子上に置くことによって、バイオアッセイ分析（すなわち、生物学的試料におけるタンパク質及び／又は遺伝子の発現レベルの評価）を行うことができる。別の例として、（細胞）受容体、核酸／プローブ、オリゴヌクレオチド、接着分子、メッセンジャーＲＮＡ（所与の疾病状態で「作動」する遺伝子に特異性）、ｃＤＮＡ（「作動」した各遺伝子によってコードされたｍＲＮＡに対して相補的）、オリゴ糖及び他の関連する炭水化物分子、又は細胞（どの細胞経路が「作動」したかを示すものなど）をマイクロ粒子上に置くことによって、マイクロ粒子は、疾病（すなわち、治療標的）に対して作用するタンパク質又は他の化学化合物をスクリーニングするのに使用することができ、これは、（生物学的試料からの関連成分）が、特定の（標的分子）が前もって配置／付着されているマイクロアレイ上の特定のスポット（場所）において接着又はハイブリッド形成することによって示される。実際に、本発明のマイクロ粒子は、それぞれの主題が参照により本明細書に組み込まれる、添付の付表に記載されるものなど、他の多くの生化学分野又は生体分子分野に適用することができる。
【０１４３】
当業者であれば、新しくかつ有用なマイクロ粒子とその作成方法を本明細書に記載してきたことを理解するであろう。本発明によって作成されるコード化されたマイクロ粒子の大きな集合は、特にバイオテクノロジーの分野において、より具体的にはゲノミクスの分野において広範な用途を有する基本的技術であり得る。それは、高度に多重化されたバイオアッセイのコストを大幅に低減する可能性を有する。さらに、研究者らが、内容物をカスタマイズした溶液アレイを容易に設計することを可能にする。研究者は、例えば、本発明のマイクロ粒子を有する新しく発見された対象の遺伝子など、新しい粒子タイプをプールド・セットに容易に付加することもできる。
【０１４４】
しかし、本発明の原理が適用されてもよい多くの可能な実施形態を考慮して、図面を参照して本明細書に記載された実施形態は単に例示のためのものであり、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではないことを認識されたい。当業者であれば、例示の実施形態は、本発明の趣旨から逸脱することなく、その配置及び詳細を修正できることを認識するであろう。
【０１４５】
例えば、マイクロ粒子は、４つの細長い辺と２つの端辺を有する六辺形を有してもよい。コード化されたマイクロ粒子は、４つの細長い辺のどれの上にバーコードが配置されているかに関わらず、コード化されたマイクロ粒子のコードが検出可能であるように構成することができる。マイクロ粒子は、２：１〜５０：１、４：１〜２０：１の長さと幅の比を有してもよい。マイクロ粒子の長さは、好ましくは５〜１００μｍ、より好ましくは５０μｍ未満である。マイクロ粒子の幅は０．５〜１０μｍであってもよい。他の例では、マイクロ粒子の長さは、１０μｍ未満、２５μｍ未満、２５μｍ未満、５μｍ未満、２７μｍ未満であることができ、マイクロ粒子の幅は３μｍ未満である。マイクロ粒子の幅と高さの比は０．５〜２．０である。マイクロ粒子の長さと幅の比は２：１〜５０：１である。マイクロ粒子の長さに沿って取った断面はほぼ長方形であり、長さは幅の少なくとも２倍である。
【０１４６】
マイクロ粒子は、セグメントが中に埋め込まれたガラス体を有してもよい。ガラス体とセグメントの透過率の差は１０％以上である。ガラス体は、５０未満μｍの長さと１０μｍ未満の幅を有し、ガラス体の体積が５〜５００μｍ3であってもよい。コード化されたマイクロ粒子は、コード化されたマイクロ粒子内に、２〜１５個、３〜１０個、又は４〜８個の透明度がより低い材料の部分を有してもよい。マイクロ粒子に組み込まれたコードは、二進、非二進、又は他の任意の所望のコードである。マイクロ粒子は、ＤＮＡプローブやＲＮＡプローブなど、１０2〜１０6／μｍ2の密度でマイクロ粒子の１つ又は複数の面に付着された、生化学分子を有してもよい。ウェハ・レベルで製造されたとき、ウェハは８０．６ｃｍ2（１２．５平方インチ）〜７７４．２ｃｍ2（１２０平方インチ）の面積を有してもよく、ウェハの６．５ｃｍ2（１平方インチ）当たり少なくとも３００万個のマイクロ粒子が存在する。ウェハは、基板上に形成された少なくとも１００万個のコードを有してもよく、又は少なくとも２００個の異なるコードが１００万個のコードの中に存在し、あるいは少なくとも３０００個の異なるコードが１００万個のコードの中に存在する。例えばバイオアッセイの際に、液体バッファ中に置かれると、マイクロ粒子は、マイクロ粒子の二次元拡散係数が１×１０-12ｃｍ2／ｓよりも大きい、より好ましくは１×１０-11ｃｍ2／ｓよりも大きい単一の単分子層を形成することができる。
【０１４７】
したがって、本明細書に記載される本発明は、特許請求の範囲及びその等価物の範囲内にあるような全ての実施形態を考慮する。
【０１４８】
（別表）
以下の参照文献それぞれの主題は、全体として参照により本明細書に組み込まれる。
（プローブを不動化したアレイの調製）
Ｇ．Ｓｔｅｉｎｂｅｒｇ，Ｋ．Ｓｔｒｏｍｓｂｏｒｇ．，ｅｔ  ａｌ．Ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ  ｆｏｒ  Ｃｏｖａｌｅｎｔ  Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ  ｏｆ  ＤＮＡ  ｔｏ  Ｂｅａｄｓ．Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒｓ．Ｖｏｌ．７３，５９７−６０５．Ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ  ｏｎｌｉｎｅ  １７  Ｆｅｂｒｕａｒｙ，２００４  ｉｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＩｎｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅ（ｗｗｗ．ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ．ｗｉｌｅｙ．ｃｏｍ）．ＤＯＩ  １０．１００２／ｂｉｐ．２０００６．
Ｋｕｍａｒ，Ｏ．Ｌａｒｓｓｏｎ，Ｄ．Ｐａｒｏｄｉ，＆  Ｚ．Ｌｉａｎｇ．２０００．Ｓｉｌａｎｉｚｅｄ  ｎｕｃｌｅｉｃ  ａｃｉｄｓ：ａ  ｇｅｎｅｒａｌ  ｐｌａｔｆｏｒｍ  ｆｏｒ  ＤＮＡ  ｉｍｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ．Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄｓ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２０００，Ｖｏｌ．２８．Ｎｏ．１４．
Ｆ．Ｖｉａｎｅｌｌｏ，Ｌ．Ｚｅｎｎａｒｏ，ｅｔ．ａｌ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ，ａｎｄ  Ａｃｔｉｖｉｔｙ  ｏｆ  Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍｓ  ｏｆ  Ｈｏｒｓｅｒａｄｉｓｈ  Ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ｂｉｏｅｎｇｅｅｒｉｎｇ，Ｖｏｌ．６８，Ｎｏｌ  ５．，Ｊｕｎｅ  ５，２０００．
Ｕ．Ｍａｓｋｏｓ，＆  Ｅ．Ｍ．Ｓｏｕｔｈｅｒｎ．１９９２．Ｏｌｉｇｏｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ  ｈｙｂｒｉｄｉｘａｔｉｏｎｓ  ｏｎ  ｇｌａｓｓ  ｓｕｐｐｏｒｔｓ：ａ  ｎｏｖｅｌ  ｌｉｎｋｅｒ  ｆｏｒ  ｏｌｉｇｏｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ  ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ａｎｄ  ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  ｏｌｉｇｏｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅｓ  ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ  ｉｎ  ｓｉｔｕ．Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄｓ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｖｏｌ．２０，Ｎｏ．７  １６７９−１６８４．
Ｍ．Ｂｅｌｅ，Ｏ．Ｓｉｌｍａｎ，＆  Ｅ．Ｍａｔｉｊｅｖｉｃ．２００２．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｆｌｏｗ  Ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ  ｏｆ  Ｕｎｉｆｏｒｍ  Ｓｉｌｉｃａ−Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  ｄｙｅ  ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ．Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｏｌｌｏｉｄ  ａｎｄ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ．２５４，２７４−２８２．
Ｎ．Ｚａｍｍａｔｔｅｏ，Ｌ．Ｊｅａｎｍａｒｔ，ｅｔ  ａｌ．Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ  ｂｅｔｗｅｅｎ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ  Ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ  ｏｆ  Ｃｏｖａｌｅｎｔ  Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ  ｏｆ  ＤＮＡ  ｔｏ  Ｇｌａｓｓ  Ｓｕｒｆａｃｅｓ  ｔｏ  Ｂｕｉｌｄ  ＤＮＡ  Ｍｉｃｒｏａｒｒａｙｓ，Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．２８０，１４３−１５０（２０００）
Ｎ．Ｐ．Ｍｅｌｌｏｔｔ，Ｓ．Ｌ．Ｂｒａｎｔｌｅｙ，ｅｔ  ａｌ．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  ｇｌａｓｓ．Ｓｕｒｆａｃｅ  ａｎｄ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ａｎａｌｙｓｉｓ．２００１；３１：３６２−３６８
Ｆ．Ｄｌｅｈｌ，Ｓ．Ｇｒａｈｌｍａｎｎ，ｅｔ  ａｌ．Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  ＤＡＮ  ｍｉｃｒｏａｒｒａｙｓ  ｏｆ  ｈｉｇｈ  ｓｐｏｔ  ｈｏｍｏｇｅｎｅｉｔｙ  ａｎｄ  ｒｅｄｕｃｅｄ  ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ  ｓｉｇｎａｌ．Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄｓ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２００１，Ｖｏｌ．２９，Ｎｏ．７  ｅ３８．
（粒子アレイ）
Ｎｉｃｅｗａｒｎｅｒ−Ｐｅｎａ，Ｓ．Ｒ．，Ｒ．Ｇ．Ｆｒｅｅｍａｎ，Ｂ．Ｄ．Ｒｅｉｓｓ，Ｌ．Ｈｅ，Ｄ．Ｊ．Ｐｅｎａ，Ｉ．Ｄ．Ｗａｌｔｏｎ，Ｒ．Ｃｒｏｍｅｒ，Ｃ．Ｄ．Ｋｅａｔｉｎｇ，ａｎｄ  Ｍ．Ｊ．Ｎａｔａｎ，“Ｓｕｂｍｉｃｒｏｍｅｔｅｒ  Ｍｅｔａｌｌｉｃ  Ｂａｒｃｏｄｅｓ，”Ｓｃｉｅｎｃｅ，２９４（５５４０），１３７−１４１（２００１）．
Ｎａｔａｎ，Ｍ．Ｊ．，Ｊ．Ｌｉｓｓａｃｋ，“Ｂａｒｃｏｄｉｎｇ  Ｔａｃｋｌｅｓ  ｔｈｅ  Ｎａｎｏｍｅｔｅｒ，”Ｔａｇｓ  ａｎｄ  Ｌａｂｌｅｓ  ？？
Ｗａｌｔｏｎ，Ｉ．Ｄ．，Ｓ．Ｍ．Ｎｏｒｔｏｎ，Ａ．Ｂａｌａｓｉｎｇｈａｍ，Ｌ．Ｈｅ，Ｄ．Ｆ．Ｏｖｉｓｏ，Ｄ．Ｇｕｐｔａ，Ｐ．Ａ．Ｒａｊｕ，Ｍ．Ｊ．Ｎａｔａｎ，ａｎｄ  Ｒ．Ｇ．Ｆｒｅｅｍａｎ，“Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ  ｆｏｒ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ  ａｎａｌｙｓｉｓ  ｉｎ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ：ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓｔｒｉｐｅｄ  ｍｅｔａｌｌｉｃ  ｐａｒｔｉｃｌｅｓ  ｕｓｉｎｇ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，”Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．，７４，２２４０−２２４７（２００２）．
Ｔｒｕｅ，Ｒ．Ｊ．，Ｍ．Ｋ．Ｔａｙｌｏｒ，Ｇ．Ｓ．Ｃｈａｋａｒｏｖａ，Ｉ．Ｄ．Ｗａｌｔｏｎ，“Ｍｉｃｒｏｆａｂｒｉｃａｔｅｄ  ｔｅｍｐｌａｔｅｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｏｆ  ｍｅｔａｌｌｉｃ  ｂａｒｃｏｄｅｓ  ｆｏｒ  ｕｓｅ  ｉｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ  ｂｉｏａｓｓａｙｓ，”ＩＥＥＥ  −  ＥＭＢ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ，２６（ＩＶ），２６１９−２６２２（２００４）．
Ｘｕ，Ｈ．Ｘ．，Ｍ．Ｙ．Ｓｈａ，Ｅ．Ｙ．Ｗｏｎｇ，Ｊ．Ｕｐｈｏｆｆ，Ｙ．Ｈ．Ｘｕ，Ｊ．Ａ．Ｔｒｅａｄｗａｙ，Ａ．Ｔｒｕｏｎｇ，Ｅ．Ｏ’Ｂｒｉｅｎ，Ｓ．Ａｓｑｕｉｔｈ，Ｍ．Ｓｔｕｂｂｉｎｓ，ｅｔ．ａｌ．，“Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ  ＳＮＰ  ｇｅｎｏｔｙｐｉｎｇ  ｕｓｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｑｂｅａｄ（ＴＭ）ｓｙｓｔｅｍ：ａ  ｑｕａｎｔｕｍ  ｄｏｔ−ｅｎｃｏｄｅｄ  ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅ−ｂａｓｅｄ  ａｓｓａｙ，”Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄｓ  Ｒｅｓ．，３１（８），Ｅ４３（２００３）．
Ｈａｎ，Ｍ．，Ｘ．Ｇａｏ，Ｊ．Ｚ．Ｓｕ，Ｓ．Ｎｉｅ，“Ｑｕａｎｔｕｍ−ｄｏｔ−ｔａｇｇｅｄ  ｍｉｃｒｏｂｅａｄｓ  ｆｏｒ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｄｉｎｇ  ｏｆ  ｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，”Ｎａｔ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．，１９（７），６３１−６３５（２００１）．
（タンパク質アレイ）
Ｈａａｂ，Ｂ．Ｂ．，Ｍ．Ｊ．Ｄｕｎｈａｍ，＆  Ｐ．Ｏ．Ｂｒｏｗｎ．２００１．Ｐｒｏｔｅｉｎ  ｍｉｃｒｏａｒｒａｙｓ  ｆｏｒ  ｈｉｇｈｌｙ  ｐａｒａｌｌｅｌ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｐｒｏｔｅｉｎｓ  ａｎｄ  ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ  ｉｎ  ｃｏｍｐｌｅｘ  ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ．Ｇｅｎｅｏｍｅ  Ｂｉｏｌｏｇｙ．２（２）：０００４．１−０００４．１３．
ＭａｃＢｅａｔｈ，Ｇ．，＆  Ｓ．Ｌ．Ｓｃｈｒｅｉｂｅｒ．２０００．Ｐｒｉｎｔｉｎｔ  ｐｒｏｔｅｉｎｓ  ａｓ  ｍｉｃｒｏａｒｒａｙｓ  ｆｏｒ  ｈｉｇｈ−ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ  ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ．Ｓｃｉｅｎｃｅ．２８９；１７６０−１７６３．
Ｚｈｕ，Ｈ．，Ｊ．Ｆ．Ｋｌｅｍｉｃ，ｅｔ  ａｌ．２０００．Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ｙｅａｓｔ  ｐｒｏｔｅｉｎ  ｋｉｎａｓｅｓ  ｕｓｉｎｇ  ｐｒｏｔｅｉｎ  ｃｈｉｐｓ．Ｎａｔｕｒｅ  Ｇｅｎｅｔｉｃｓ．２６：２８３−２８９．
Ｚｈｕ，Ｈ．，＆  Ｍ．Ｓｎｙｄｅｒ．２００１．Ｐｒｏｔｅｉｎ  ａｒｒａｙｓ  ａｎｄ  ｍｉｃｒｏａｒｒａｙｓ．Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｏｐｉｎｉｏｎ  ｉｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｂｉｏｌｏｇｙ．５：４０−４５．
Ｂ．Ｂ．Ｈａａｂ，Ｍ．Ｊ．Ｄｕｎｈａｍ  ＆  Ｐ．Ｏ．Ｂｒｏｗｎ．Ｐｒｏｔｅｉｎ  ｍｉｃｒｏａｒｒａｙｓ  ｆｏｒ  ｈｉｇｈｌｙ  ｐａｒａｌｌｅｌ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｐｒｏｔｅｉｎｓ  ａｎｄ  ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ  ｉｎ  ｃｏｍｐｌｅｘ  ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ．Ｇｅｎｏｍｅ  Ｂｉｏｌｏｇｙ  ２００１，２（２）ｒｅｓｅａｒｃｈ  ０００４．１−０００４．１３
（グリカン・アレイ）
Ｂｌｉｘｔ，Ｏ；Ｈｅａｄ，Ｓ；Ｍｏｎｄａｌａ，Ｔ；Ｓｃａｎｌａｎ，Ｃ；Ｈｕｆｌｅｊｔ，ＭＥ；Ａｌｖａｒｅｚ，Ｒ；Ｂｒｙａｎ，ＭＣ；Ｆａｚｉｏ，Ｆ；Ｃａｌａｒｅｓｅ，Ｄ；Ｓｔｅｖｅｎｓ，Ｊ；Ｒａｚｉ，Ｎ；Ｓｔｅｖｅｎｓ，ＤＪ；Ｓｋｅｈｅｌ，ＪＪ；ｖａｎ  Ｄｉｅ，Ｉ；Ｂｕｒｔｏｎ，ＤＲ；Ｗｉｌｓｏｎ，ＩＡ；Ｃｕｍｍｉｎｇｓ，Ｒ；Ｂｏｖｉｎ，Ｎ；Ｗｏｎｇ，ＣＨ；Ｐａｕｌｓｏｎ，ＪＣ．２００４  Ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｏｖａｌｅｎｔ  ｇｌｙｃａｎ  ａｒｒａｙ  ｆｏｒ  ｌｉｇａｎｄ  ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ  ｏｆ  ｄｉｖｅｒｓｅ  ｇｌｙｃａｎ  ｂｉｎｄｉｎｇ  ｐｒｏｔｅｉｎｓ．ＰＲＯＣ  ＮＡＴ  ＡＣＡＤ  ＳＣＩ  ＵＳＡ  １０１：４９  １７０３３−１７０３８
Ａ  ｆｏｃｕｓｅｄ  ｍｉｃｒｏａｒｒａｙ  ａｐｐｒｏａｃｈ  ｔｏ  ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  ｇｌｙｃｏｍｉｃｓ：ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌ  ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｇｌｙｃｏｍｅ．Ｃｏｍｅｌｌｉ，Ｅ．Ｍ．ｅｔ  ａｌ．Ｇｌｙｃｏｂｉｏｌｏｇｙ  １６（２），１１７−３１，２００６
Ｇｌｙｃｏｍｉｃｓ  ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ  ｉｎｔｏ  ｉｎｓｕｌｉｎ  ａｃｔｉｏｎ．Ｐａｒｒｙ，Ｓ．ｅｔ  ａｌ．Ｂｉｏｃｈｉｍｉｃａ  Ｅｔ  Ｂｉｏｐｈｙｓｉｃａ  Ａｃｔａ−Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｓｕｂｊｅｃｔｓ  １７６０（４），６５２−６８，２００６
（がんチップ）
Ａｌｉｚａｄｅｈ．Ａ．Ａ．，Ｍ．Ｂ．Ｅｉｓｅｎ，ｅｔ  ａｌ．２０００．Ｄｉｓｔｉｎｃｔ  ｔｙｐｅｓ  ｏｆ  ｄｉｆｆｕｓｅ  ｌａｒｇｅ  Ｂ−ｃｅｌｌ  ｌｙｍｐｈｏｍａ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ  ｂｙ  ｇｅｎｅ  ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ．Ｎａｔｕｒｅ．４０３：５０３−５１１．
Ｅｉｎ−Ｄｏｒ，Ｌ．，Ｉ．Ｋｅｌａ，ｅｔ  ａｌ．２００５．Ｏｕｔｃｏｍｅ  ｓｉｇｎａｔｕｒｅ  ｇｅｎｅｓ  ｉｎ  ｂｒｅａｓｔ  ｃａｎｃｅｒ：ｉｓ  ｔｈｅｒｅ  ａ  ｕｎｉｑｕｅ  ｓｅｔ？  Ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ．２１（２）：１７１−１７８．
Ｒｏｓｓ，Ｄ．Ｔ．，Ｕ．Ｓｃｈｅｒｆ，ｅｔ  ａｌ．２０００．Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ  ｖａｒｉａｔｉｏｎ  ｉｎ  ｇｅｎｅ  ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｐａｔｔｅｒｓ  ｉｎ  ｈｕｍａｎ  ｃａｎｃｅｒ  ｃｅｌｌ  Ｉｉｎｅｓ．Ｎａｔｕｒｅ  Ｇｅｎｅｔｉｃｓ．２４：２２７−２３８．
Ｓｏｒｌｉｅ，Ｔ．，Ｒ．Ｔｉｂｓｈｉｒａｎｉ，ｅｔ  ａｌ．２００３．Ｒｅｐｅａｔｅｄ  ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｂｒｅａｓｔ  ｔｕｍｏｒ  ｓｕｂｔｙｐｅｓ  ｉｎ  ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  ｇｅｎｅ  ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｄａｔａ  ｓｅｔｓ．ＰＮＡＳ  ＵＳＡ．２００：８４１８−８４２３．
（異数体チップ）
Ｂｅｈｒ，Ｍ．Ａ．，ＭＡ．Ｗｉｌｓｏｎ，ｅｔ  ａｌ．１９９９．Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ  ｇｅｎｏｍｉｃｓ  ｏｆ  ＢＣＧ  ｖａｃｃｉｎｅｓ  ｂｙ  ｗｈｏｌｅ−ｇｅｎｏｍｅ  ＤＮＡ  ｍｉｃｒｏａｒｒａｙ．Ｓｃｉｅｎｃｅ．２８４：１５２０−１５２３．
Ｆｏｒｏｚａｎ，Ｆ．，Ｅ．Ｈ．Ｍａｈｌａｍａｋｉ，ｅｔ  ａｌ．２０００．Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ  ｇｅｎｏｍｉｃ  Ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ  ａｎａｙｓｉｓ  ｏｆ  ３８  ｂｒｅａｓｔ  ｃａｎｃｅｒ  ｃｅｌｌ  ｌｉｎｅｓ：Ａ  ｂａｓｉｓ  ｆｏｒ  ｉｎｔｅｒｐｒｅｔｉｎｇ  ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ＤＮＡ  ｍｉｃｒｏａｒｒａｙ  ｄａｔａ．Ｃａｎｃｅｒ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ．６０：４５１９−４５２８．
Ｇｒｉｍｍ，Ｄ．２００４．Ｄｉｓｅａｓｅ  ｂａｃｋ  ｃａｎｃｅｒ  ｏｒｉｇｉｎ  ｔｈｅｏｒｙ．Ｓｃｉｅｎｃｅ  ３０６：３８９．
Ｈｕｇｈｅｓ，Ｔ．Ｒ．，Ｃ．Ｊ．Ｒｏｂｅｒｔｓ，ｅｔ  ａｌ．２０００．Ｗｉｄｅｓｐｒｅａｄ  ａｎｅｕｐｌｏｉｄｙ  ｒｅｖｅａｌｅｄ  ｂｙ  ＤＮＡ  ｍｉｃｒｏａｒｒａｙ  ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ．Ｎａｔｕｒｅ  Ｇｅｎｅｔｉｃｓ．２５：３３３−３３７
（レプチン・チップ）
Ｂｅｌｋｉｎ，Ｌ．２０００，Ｄｅｃｅｍｂｅｒ  ２４．Ｔｈｅ  ｍａｋｉｎｇ  ｏｆ  ａｎ  ８−ｙｅａｒ−ｏｌｄ  ｗｏｍａｎ．Ｈｏｗ  ｄｏ  ｗｅ  ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ  ｐｕｂｅｒｔｙ？  Ｔｈｒｏｕｇｈ  ｔｈｅ  ｐｒｉｓｍ  ｏｆ  ｏｕｒ  ｔｉｍｅｓ．Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ  Ｔｉｍｅｓ  ｍａｇａｚｉｎｅ．３８−４３．
Ｎｏｈｔｕｒｆｆｔ，Ａ．，＆  Ｒ．Ｌｏｓｉｃｋ．２００２．Ｆａｔｓ，ｆｌｉｅｓ  ａｎｄ  ｐａｌｍｉｔａｔｅ．Ｓｃｉｅｎｃｅ．２９６：８５７−８５８．
Ｓｏｕｋａｓ，Ａ．，Ｐ．Ｃｏｈｅｎ，ｅｔ  ａｌ．２０００．Ｌｅｐｔｉｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｐａｔｔｅｒｎｓ  ｏｆ  ｇｅｎｅ  ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｉｎ  ｗｈｉｔｅ  ａｄｉｐｏｓｅ  ｔｉｓｓｕｅ．Ｇｅｎｅｓ  ａｎｄ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．１４：９６３−９８０．
（マイクロアレイの製造方法）
Ｂｒｏｗｎ，Ｐ．Ｏ．，ｅｔ  ａｌ．２００１．Ｔｈｅ  Ｍｇｕｉｄｅ．ｈｔｔｐ：／／ｃｍｇｍ．ｓｔａｎｆｏｒｄ．ｅｄｕ／ｐｂｒｏｗｎ／ｍｇｕｉｄｅ／．Ａｃｃｅｓｓｅｄ  ８  Ｆｅｂｒｕａｒｙ  ２００２．
Ｋａｎｅ，Ｍ．Ｄ．，Ｔ．Ａ．Ｊａｔｋｏｅ，ｅｔ  ａｌ．２０００．Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ  ａｎｄ  ｓｐｅｃｉｆｉｃｉｔｙ  ｏｆ  ｏｌｉｇｏｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ（５０ｍｅｒ）ｍｉｃｒｏａｒｒａｙｓ．Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄｓ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ．２８（２２）：４５５２−４５５７．
Ｋｕｍａｒ，Ａ．，＆  Ａ．Ｌｉａｎｇ．２００１．Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｎａｎｏｐｒｉｎｔｉｎｇ：Ａ  ｎｏｖｅｌ  ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｆａｂｒｉｃａｔｉｎｇ  ＤＮＡ  ｍｉｃｒｏｃｈｉｐｓ．Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄｓ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ２９（２）：ｅ２．
Ｏｋａｍｏｔｏ，Ｔ．，Ｔ．Ｓｕｚｕｋｉ，＆  Ｎ．Ｙａｍａｍｏｔｏ．２０００．Ｍｉｃｒｏａｒｒａｙ  ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  ｃｏｖａｌｅｎｔ  ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ  ｏｆ  ＤＮＡ  ｕｓｉｎｇ  ｂｕｂｂｌｅ  ｊｅｔ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｎａｔｕｒｅ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．１８：４３８−４４１．
Ｈａｒｒｉｓ，Ｔ．Ｍ．，Ａ．Ｍａｓｓｉｍｉ，＆  Ｇ．Ｃｈｉｌｄｓ．２０００．Ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ  ｎｅｗ  ｉｄｅａｓ  ｉｎｔｏ  ｍｉｃｒｏａｒｒａｙ  ｐｒｉｎｔｉｎｇ．Ｎａｔｕｒｅ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．１８：３８４−３８５．
（一般参照）
Ｃｕｍｍｉｎｇｓ，Ｃ．Ａ．，＆  Ｄ．Ｒｅｌｍａｎ．２０００．Ｕｓｉｎｇ  ＤＮＡ  ｍｉｃｒｏａｒｒａｙｓ  ｔｏ  ｓｔｕｄｙ  ｈｏｓｔ−ｍｉｃｒｏｂｅ  ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ．Ｇｅｎｏｍｉｃｓ．６（５）：５１３−５２５．
Ｓｃｈａｆｆｅｒ，Ｊ．Ｌ．，Ｍ．Ｐｅｒｅｚ−Ａｍａｄｏｒ，＆  Ｅ．Ｗｉｓｍａｎ，２０００．Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  ｇｅｎｏｍｅ−ｗｉｄｅ  ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｉｎ  ｐｌａｎｔｓ．Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｏｐｉｎｉｏｎ  ｉｎ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．１１：１６２−１６７
Ｌｏｃｋｈａｒｔ，Ｄ．Ｊ．，＆  Ｃ．Ｂａｒｌｏｗ．２００１．Ｅｘｐｒｅｓｓｉｎｇ  ｗｈａｔ’ｓ  ｏｎ  ｙｏｕｒ  ｍｉｎｄ：ＤＮＡ  ａｒｒａｙｓ  ａｎｄ  ｔｈｅ  ｂｒａｉｎ．Ｎａｔｕｒｅ  Ｒｅｖｉｅｗｓ．２：６３−６８．
Ｓｈｏｅｍａｋｅｒ，Ｄ．Ｄ．，Ｅ．Ｅ．Ｓｃｈａｄｔ，ｅｔ  ａｌ．２００１．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ  ａｎｎｏｔａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｈｕｍａｎ  ｇｅｎｏｍｅ  ｕｓｉｎｇ  ｍｉｃｒｏａｒｒａｙ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｎａｔｕｒｅ．４０９：９２２−９２７．
Ｄａｌｔｏｎ，Ｒ．２０００．ＤＩＹ（Ｄｏ  ｉｔ  ｙｏｕｒｓｅｌｆ）ｍｉｃｒｏａｒｒａｙｓ  ｐｒｏｍｉｓｅ  ＤＮＡ  ｃｈｉｐｓ  ｗｉｔｈ  ｅｖｅｒｙｔｈｉｎｇ．Ｎａｔｕｒｅ．４０３：２３６
ＤｅＲｉｓｉ，Ｊ．Ｌ．Ｖ．Ｒ．Ｉｙｅｒ，＆  Ｐ．Ｏ．Ｂｒｏｗｎ  １９９７．Ｅｘｐｌｏｒｉｎｇ  ｔｈｅ  ｍｅｔａｂｏｌｉｃ  ａｎｄ  ｇｅｎｅｔｉｃ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｏｆ  ｇｅｎｅ  ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｏｎ  ａ  ｇｅｎｏｍｉｃ  ｓｃａｌｅ．Ｓｃｉｅｎｃｅ．２７８：６８０−６８６．
Ｇａｓｃｈ，Ａ．Ｐ．，Ｐ．Ｔ．Ｓｐｅｌｌｍａｎ，ｅｔ  ａｌ．２０００．Ｇｅｎｏｍｉｃ  ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｐｒｏｇｒａｍｓ  ｉｎ  ｔｈｅ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ  ｏｆ  ｙｅａｓｔ  ｃｅｌｌｓ  ｔｏ  ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ  ｃｈａｎｇｅｓ．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｉｏｌｏｇｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｃｅｌｌ．１１：４２４１−４２５７
Ｇｅｓｃｈｗｉｎｄ，Ｄ．Ｈ．２０００．Ｍｉｃｅ，ｍｉｃｒｏａｒｒａｙｓ，ａｎｄ  ｔｈｅ  ｇｅｎｅｔｉｃ  ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｂｒａｉｎ．ＰＮＡＳ．９７：１０６７６−１０６７８．
Ｒ．Ｄｒｍａｎａｃ，Ｓ．Ｄｒｍａｎａｃ，Ｇ．Ｃｈｕｉ，ｅｔ  ａｌ．Ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ  ｂｙ  Ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ（ＳＢＨ）：Ａｄｖａｎｔａｇｅｓ，Ａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓ，ａｎｄ  Ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｉｅｓ．Ａｄｖａｎｃｅｄ  ｉｎ  Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ／Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌ．７７，７５−１００．
（メンブラン・チップ）
Ｆａｎｇ  Ｙ，Ｆｒｕｔｏｓ  ＡＧ，Ｗｅｂｂ  Ｂ，Ｈｏｎｇ  Ｙ，Ｆｅｒｒｉｅ  Ａ，Ｌａｉ  Ｆ，Ｌａｈｉｒｉ  Ｊ．Ｍｅｍｂｒａｎｅ  ｂｉｏｃｈｉｐｓ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ．２００２  Ｄｅｃ；Ｓｕｐｐｌ：６２−５．ＰＭＩＤ：１２５１４９３１
Ｆａｎｇ  Ｙ，Ｆｒｕｔｏｓ  ＡＧ，Ｌａｈｉｒｉ  Ｊ．Ｇ−ｐｒｏｔｅｉｎ−ｃｏｕｐｌｅｄ  ｒｅｃｅｐｔｏｒ  ｍｉｃｒｏａｒｒａｙｓ．Ｃｈｅｍｂｉｏｃｈｅｍ．２００２  Ｏｃｔ  ４；３（１０）：９８７−９１．ＰＭＩＤ：１２３６２３６４
Ｆａｎｇ  Ｙ，Ｆｒｕｔｏｓ  ＡＧ，Ｌａｈｉｒｉ  Ｊ．Ｍｅｍｂｒａｎｅ  ｐｒｏｔｅｉｎ  ｍｉｃｒｏａｒｒａｙｓ．Ｊ  Ａｍ  Ｃｈｅｍ  Ｓｏｃ．２００２  Ｍａｒ  ２０；１２４（１１）：２３９４−５．ＰＭＩＤ：１１８９０７６１
Ｆａｎｇ  Ｙ，Ｗｅｂｂ  Ｂ，Ｈｏｎｇ  Ｙ，Ｆｅｒｒｉｅ  Ａ，Ｌａｉ  Ｆ，Ｆｒｕｔｏｓ  ＡＧ，Ｌａｈｉｒｉ  Ｊ．Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｇ  ｐｒｏｔｅｉｎ−ｃｏｕｐｌｅｄ  ｒｅｃｅｐｔｏｒ  ｍｉｃｒｏａｒｒａｙｓ．Ｍｅｔｈｏｄｓ  Ｍｏｌ  Ｂｉｏｌ．２００４；２６４：２３３−４３．ＰＭＩＤ：１５０２０７９４
Ｆａｎｇ  Ｙ，Ｌａｈｉｒｉ  Ｊ，Ｐｉｃａｒｄ  Ｌ．Ｇ  ｐｒｏｔｅｉｎ−ｃｏｕｐｌｅｄ  ｒｅｃｅｐｔｏｒ  ｍｉｃｒｏａｒｒａｙｓ  ｆｏｒ  ｄｒｕｇ  ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ．Ｄｒｕｇ  Ｄｉｓｃｏｖ  Ｔｏｄａｙ．２００３  Ａｕｇ  １５；８（１６）：７５５−６１．Ｒｅｖｉｅｗ．ＰＭＩＤ：１２９４４０９８
Ｍｉｓｈｉｎａ  ＹＭ，Ｗｉｌｓｏｎ  ＣＪ，Ｂｒｕｅｔｔ  Ｌ，Ｓｍｉｔｈ  ＪＪ，Ｓｔｏｏｐ−Ｍｙｅｒ  Ｃ，Ｊｏｎｇ  Ｓ，Ａｍａｒａｌ  ＬＰ，Ｐｅｄｅｒｓｅｎ  Ｒ，Ｌｙｍａｎ  ＳＫ，Ｍｙｅｒ  ＶＥ，Ｋｒｅｉｄｅｒ  ＢＬ，Ｔｈｏｍｐｓｏｎ  ＣＭ．Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ  ＧＰＣＲ  ａｓｓａｙ  ｉｎ  ｒｅｖｅｒｓｅ  ｔｒａｎｓｆｅｃｔｉｏｎ  ｃｅｌｌ  ｍｉｃｒｏａｒｒａｙｓ．Ｊ  Ｂｉｏｍｏｌ  Ｓｃｒｅｅｎ．２００４  Ａｐｒ；９（３）：１９６−２０７．ＰＭＩＤ：１５１４０３８１
Ｍａｃｋ  Ｊ．Ｆｕｌｗｙｌｅｒ  ａｎｄ  Ｔｈｏｍａｓ  Ｍ．ＭｃＨｕｇｈ，“Ｆｌｏｗ  Ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅ  Ｉｍｍｕｎｏａｓｓａｙ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ  ａｎｄ  Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｓｏｌｕｂｌｅ  Ａｎａｌｙｔｅｓ，”Ｍｅｔｈｏｄｓ  Ｉｎ  Ｃｅｌｌ  Ｂｉｏｌｏｇｙ，ｖｏｌ．３３，ｐｐ．６１３−６１９．
Ｆｕｌｗｙｌｅｒ  ｅｔ  ａｌ，“Ｉｍｍｕｎｏｒｅａｌｔｉｖｅ  Ｂｅａｄ（ＩＲＢ）Ａｓｓａｙ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｑｕａｎｔａｔｉｖｅ  ａｎｄ  Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  Ｆｌｏｗ  Ｃｙｔｏｍｅｔｒｉｃ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｎａｌｙｔｅｓ”，Ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ，Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ  ２，ｐ．１９，Ｓｅｐ．２，１９８８．
Ｆｕｌｗｙｌｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｆｌｏｗ  Ｍｉｃｒｏｐｈｅｒｅｓ  Ｉｍｍｕｎｏａｓｓａｙ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ  ａｎｄ  Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｓｏｌｕｂｌｅ  Ａｎａｌｙｔｅｓ，”Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｉｎ  Ｃｅｌｌ  Ｂｉｏｌｏｇｙ，３３，６１３−６２９（１９９０）．
Ｖｅｎｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，“Ａ  Ｎｏｖｅｌ  Ａｐｐｒｏａｃｈ  ｔｏ  Ｎｏｎｒａｄｉｏａｃｔｉｖｅ  Ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ  Ａｓｓａｙ  ｏｆ  Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｓｔａｉｎｅｄ  Ｌａｔｅｘ  Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ，”Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９８，３０８−３１１（１９９１）．
Ｗｉｌｓｏｎ  ｅｔ  ａｌ．，“Ａ  Ｎｅｗ  Ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅ−Ｂａｓｅｄ  Ｉｍｍｕｎｏｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ  Ａｓｓａｙ  Ｕｓｉｎｇ  Ｆｌｏｗ  Ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ，”Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｍｅｔｈｏｄｓ，１０７，２２５−２３０（１９８８）．
Ｂａｙｅｒｌ，Ｔ．Ｍ．＆  Ｂｌｏｏｍ，Ｍ．Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  ｓｉｎｇｌｅ  ｐｈｏｓｐｈｏｌｉｐｉｄ  ｂｉｌａｙｅｒｓ  ａｄｓｏｒｂｅｄ  ｔｏ  ｍｉｃｒｏ  ｇｌａｓｓ  ｂｅａｄｓ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｊ．５８，３５７−３６２（１９９０）．
Ｂｕｒａｎｄａ，Ｔ．ｅｔ  ａｌ．Ｂｉｏｍｉｍｅｔｉｃ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ  ｏｎ  ｇｌａｓｓ  ａｎｄ  ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ  ｓｉｌｉｃａ  ｍｉｃｒｏｂｅａｄｓ  ｆｏｒ  ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｌａｎｇｍｕｉｒ  １９，１６５４−１６６３（２００３）．
（病原体検出）
Ｓｅｕｎｇ  Ｍｉｎ  Ｙｏｏ，Ｋｉ  Ｃｈａｎｇ  Ｋｅｕｍ，ｅｔ  ａｌ．２００４．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ｏｆ  ＤＮＡ  Ｍｉｏｒｏａｒｒａｙ  ｆｏｒ  Ｐａｔｈｏｇｅｎ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ｂｉｏｐｒｏｃｅｓｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．９：９３−９９
Ｃａｌｌ  ＤＲ，Ｂｏｒｕｃｋｉ  ＭＫ，Ｌｏｇｅ  ＦＪ．Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｂａｃｔｅｒｉａｌ  ｐａｔｈｏｇｅｎｓ  ｉｎ  ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ  ｓａｍｐｌｅｓ  ｕｓｉｎｇ  ＤＮＡ  ｍｉｃｒｏａｒｒａｙｓ．Ｊ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ  Ｍｅｔｈｏｄｓ．２００３  Ｍａｙ；５３（２）：２３５−４３．Ｒｅｖｉｅｗ．ＰＭＩＤ：１２６５４４９４
Ｓｏｍｅｒ  Ｌ，Ｋａｓｈｉ  Ｙ．Ａ  ＰＣＲ  ｍｅｔｈｏｄ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  １６Ｓ  ｒＲＮＡ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ  ｆｏｒ  ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｇｅｎｕｓ  Ｌｉｓｔｅｒｉａ  ａｎｄ  ｔｈｅ  ｓｐｅｃｉｅｓ  Ｌｉｓｔｅｒｉａ  ｍｏｎｏｃｙｔｏｇｅｎｅｓ  ｉｎ  ｆｏｏｄ  ｐｒｏｄｕｃｔｓ．Ｊ  Ｆｏｏｄ  Ｐｒｏｔ．２００３  Ｓｅｐ；６６（９）：１６５８−６５．ＰＭＩＤ：１４５０３７２１
Ｗａｒｓｅｎ  ＡＥ，Ｋｒｕｇ  ＭＪ，ＬａＦｒｅｎｔｚ  Ｓ，Ｓｔａｎｅｋ  ＤＲ，Ｌｏｇｅ  ＦＪ，Ｃａｌｌ  ＤＲ．Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｏｎ  ｂｅｔｗｅｅｎ  １５  ｆｉｓｈ  ｐａｔｈｏｇｅｎｓ  ｂｙ  ｕｓｉｎｇ  １６Ｓ  ｒｉｂｏｓｏｍａｌ  ＤＮＡ  ＰＣＲ  ａｎｄ  ＤＮＡ  ｍｉｃｒｏａｒｒａｙｓ．Ａｐｐｌ  Ｅｎｖｉｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．２００４  Ｊｕｌ；７０（７）：４２１６−２１．ＰＭＩＤ：１５２４０３０４
Ｍａｙｎａｒｄ  Ｃ，Ｂｅｒｔｈｉａｕｍｅ  Ｆ，Ｌｅｍａｒｃｈａｎｄ  Ｋ，Ｈａｒｅｌ  Ｊ，Ｐａｙｍｅｎｔ  Ｐ，Ｂａｙａｒｄｅｌｌｅ  Ｐ，Ｍａｓｓｏｎ  Ｌ，Ｂｒｏｕｓｓｅａｕ  Ｒ．Ｗａｔｅｒｂｏｒｎｅ  ｐａｔｈｏｇｅｎ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｂｙ  ｕｓｅ  ｏｆ  ｏｌｉｇｏｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ−ｂａｓｅｄ  ｍｉｃｒｏａｒｒａｙｓ．Ａｐｐｌ  Ｅｎｖｉｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．２００５  Ｄｅｃ；７１（１２）：８５４８−５７．ＰＭＩＤ：１６３３２８４６
Ｇｏｎｚａｌｅｚ  ＳＦ，Ｋｒｕｇ  ＭＪ，Ｎｉｅｌｓｅｎ  ＭＥ，Ｓａｎｔｏｓ  Ｙ，Ｃａｌｌ  ＤＲ．Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｍａｒｉｎｅ  ｆｉｓｈ  ｐａｔｈｏｇｅｎｓ  ｂｙ  ｕｓｉｎｇ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ  ＰＣＲ  ａｎｄ  ａ  ＤＮＡ  ｍｉｃｒｏａｒｒａｙ．Ｊ  Ｃｌｉｎ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．２００４．Ａｐｒ；４２（４）：１４１４−９．ＰＭＩＤ：１５０７０９８２
Ｍ．Ｔ．ＭｃＢｒｉｄｅ，Ｓ．Ｍ．Ｍｅｓｓｅｎｇｅｒ，Ｔ．Ｒ．Ｓｌｅｚａｋ，＆  Ｐ．Ｍ．Ｉｍｂｒｏ．Ｔａｉｌｏｒｅｄ  ａｓｓａｙｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｆｏｒｅｉｇｎ  ｄｉｓｅａｓｅ  ｐａｔｈｏｇｅｎｓ  ｉｎ  ａｎｉｍａｌｓ．ＩＶＤ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｍａｙ  ２００５
（小ＲＮＡ）
Ｒｅｍｏｄｅｌｌｉｎｇ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ  ｏｕｔｅｒ  ｍｅｍｂｒａｎｅ  ｂｙ  ｔｗｏ  ｓｍａｌｌ  ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ  ＲＮＡｓ．Ｇｕｉｌｌｉｅｒ，Ｍ．ｅｔ  ａｌ．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ  ５９（１），２３１−４７，２００６
Ｇｅｎｅｓ  ｆｏｒ  ｓｍａｌｌ，ｎｏｎｃｏｄｉｎｇ  ＲＮＡｓ  ｕｎｄｅｒ  ｓｐｏｒｕｌａｔｉｏｎ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｉｎ  Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｂｔｉｌｉｓ．Ｓｉｌｖａｇｇｉ，Ｊ．Ｍ．ｅｔ  ａｌ．Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｂａｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙ  １８８（２），５３２−４１，２００６
Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ  ＲＮＡ  ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ  ａｎａｌｙｓｅｓ  ｆｒｏｍ  ｓｍａｌｌ−ｓｃａｌｅ，ｓｉｎｇｌｅ−ｄｏｎｏｒ  ｐｌａｔｅｌｅｔ  ｓａｍｐｌｅｓ．Ｈｉｌｌｍａｎｎ，Ａ．Ｇ．ｅｔ  ａｌ．Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｔｈｒｏｍｂｏｓｉｓ  ａｎｄ  Ｈａｅｍｏｓｔａｓｉｓ  ４（２），３４９−５６，２００６
Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓｍａｌｌ  ｑｕａｎｔｉｔｙ  ＲＮＡ  ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ  ｆｏｒ  ｉｄｅｎｔｉｆｙｉｎｇ  ＴＮＦ  ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ  ｉｎ  ｃｕｌｔｕｒｅｄ  ｈｕｍａｎ  ｖａｓｃｕｌａｒ  ｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌ  ｃｅｌｌｓ．Ｓｈｏｕ，Ｈ．Ｙ．ｅｔ  ａｌ．Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ５３（２），１５２−９，２００６
Ａｎ  ａｎｔｉｂｏｄｙ−ｂａｓｅｄ  ｍｉｃｒｏａｒｒａｙ  ａｓｓａｙ  ｆｏｒ  ｓｍａｌｌ  ＲＮＡ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ．Ｈｕ，Ｚ．Ｌ．ｅｔ  ａｌ．Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄｓ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ３４（７），ＮＰＧ，２００６
Ｎｏｔｃｈ３  ｇｅｎｅ  ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｉｎ  ｏｖａｒｉａｎ  ｃａｎｃｅｒ．Ｐａｒｋ，Ｊ．Ｔ．ｅｔ  ａｌ．Ｃａｎｃｅｒ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ６６（１２），６３１２−８，２００６
Ｄｉｓｓｅｃｔｉｎｇ  ｔｈｅ  ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ  ｏｆ  Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ  ｈｉｓｔｏｎｅ  ｄｅａｃｅｔｙｌａｓｅｓ  ｂｙ  ＲＮＡ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ａｎｄ  ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌ  ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ．Ｆｏｇｌｉｅｔｔｉ，Ｃ．ｅｔ  ａｌ．Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ２８１（２６），１７９６８−７６，２００６
ｃ−Ｍｙｂ  ｉｓ  ａｎ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌ  ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ  ｔａｒｇｅｔ  ｆｏｒ  ｈｏｍｅｏｂｏｘ−ｍｅｄｉａｔｅｄ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｈｅｍａｔｏｐｏｉｅｔｉｃ  ｃｅｌｌｓ．Ｈｅｓｓ，Ｊ．Ｌ．ｅｔ  ａｌ．ＢＩｏｏｄ  １０８（１），２９７−３０４，２００６
Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｃａｎｄｉｄａｔｅ  ｒｅｇｉｏｎｓ  ｆｏｒ  ａ  ｎｏｖｅｌ  ｇｅｎｅ  ｆｏｒ  Ｋａｒｔａｇｅｎｅｒ  ｓｙｎｄｒｏｍｅ．Ｇｕｔｉｅｒｒｅｚ−Ｒｏｅｌｅｎｓ，Ｉ．ｅｔ  ａｌ．Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｈｕｍａｎ  Ｇｅｎｅｔｉｃｓ  １４（７），８０９−１５，２００６
ＭｉｃｒｏＲＮＡ−ｔａｒｇｅｔｅｄ  ａｎｄ  ｓｍａｌｌ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ  ＲＮＡ−ｍｅｄｉａｔｅｄ  ｍＲＮＡ  ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ  ｉｓ  ｒｅｇｕｌａｔｅｄ  ｂｙ  Ａｒｇｏｎａｕｔｅ，Ｄｉｃｅｒ，ａｎｄ  ＲＮＡ−ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  ＲＮＡ  ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ  ｉｎ  Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ．Ｒｏｎｅｍｕｓ，Ｍ．ｅｔ  ａｌ．Ｐｌａｎｔ  Ｃｅｌｌ  １８（７），１５５９−７４，２００６
（メチル化）
Ｈｉｇｈ−Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ  ＤＮＡ  Ｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ  Ｕｓｉｎｇ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｂｅａｄ  Ａｒｒａｙｓ，Ｍ．Ｂｉｂｉｋｏｖａ，Ｚ．Ｌｉｎ，Ｌ．Ｚｈｏｕ，Ｅ．Ｃｈｕｄｉｎ，Ｅ．Ｗｉｃｋｈａｍ  Ｇａｒｃｉａ，Ｂ．Ｗｕ，Ｄ．Ｄｏｕｃｅｔ，Ｎ．Ｊ．Ｔｈｏｍａｓ，Ｙ．Ｗａｎｇ，Ｅ．Ｖｏｌｌｍｅｒ，Ｔ．Ｇｏｌｄｍａｎｎ，Ｃ．Ｓｅｉｆａｒｔ，Ｗ．Ｊｉａｎｇ，Ｄ．Ｌ．Ｂａｒｋｅｒ，Ｍ．Ｓ．Ｃｈｅｅ，Ｊ．Ａ．Ｆｌｏｒｏｓ  ａｎｄ  Ｊ．Ｂ．Ｆａｎ，Ｇｅｎｏｍｅ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１６（３），３８３  −  ３９３，Ｍａｒｃｈ  ２００６．
Ｈｕｍａｎ  Ｅｍｂｒｙｏｎｉｃ  Ｓｔｅｍ  Ｃｅｌｌｓ  Ｈａｖｅ  ａ  Ｕｎｉｑｕｅ  Ｅｐｉｇｅｎｅｔｉｃ  Ｓｉｇｎａｔｕｒｅ，Ｍ．Ｂｉｂｉｋｏｖａ，Ｅ．Ｃｈｕｄｉｎ，Ｂ．Ｗｕ，Ｌ．Ｚｈｏｕ，Ｅ．Ｗｉｃｋｈａｍ  Ｇａｒｃｉａ，Ｙ．Ｌｉｕ，Ｓ．Ｓｈｉｎ，Ｔ．Ｗ．Ｐｌａｉａ，Ｊ．Ｍ．Ａｕｅｒｂａｃｈ，Ｄ．Ｅ．Ａｒｋｉｎｇ，Ｒ．Ｇｏｎｚａｌｅｚ，Ｊ．Ｃｒｏｏｋ，Ｂ．Ｄａｖｉｄｓｏｎ，Ｔ．Ｃ．Ｓｃｈｕｌｚ，Ａ．Ｒｏｂｉｎｓ，Ａ．Ｋｈａｎｎａ，Ｐ．Ｓａｒｔｉｐｙ，Ｊ．Ｈｙｌｌｎｅｒ，Ｐ．Ｖａｎｇｕｒｉ，Ｓ．Ｓａｖａｎｔ−Ｂｈｏｎｓａｌｅ，Ａ．Ｋ．Ｓｍｉｔｈ，Ａ．Ｃｈａｋｒａｖａｒｔｉ，Ａ．Ｍａｉｔｒａ，Ｍ．Ｒａｏ，Ｄ．Ｌ．Ｂａｒｋｅｒ，Ｊ．Ｆ．Ｌｏｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｊ．Ｂ．Ｆａｎ，Ｇｅｎｏｍｅ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ  ｏｎｌｉｎｅ  Ａｕｇｕｓｔ  ９，２００６，１０．１１０１／ｇｒ．５３１９９０６．
（標識付け）
Ｓｕｍｍａｒｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｓｅｎｓｉｎｇ  ａｎｄ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｏｒｋｓｈｏｐ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ  ｏｎ  ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｆｏｒ  Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ：Ｉｎｔｅｒｉｍ  Ｒｅｐｏｒｔ（２００４），Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ａｄｖｉｓｏｒｙ  Ｂｏａｒｄ，Ｔｏｐｉｃ  １：Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  Ｏｖｅｒｖｉｅｗ
Ｄｅｓｏｕｚａ，Ｋ．Ｃ．Ｖａｎａｐａｌｌｉ，Ｇ．Ｋ．Ｓｅｃｕｒｉｎｇ  Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ  Ａｓｓｅｔｓ  ａｎｄ  Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ：Ｌｅｓｓｏｎｓ  ｆｒｏｍ  ｔｈｅ  Ｄｅｆｅｎｓｅ  ａｎｄ  Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ  Ｓｅｃｔｏｒｓ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，２００５．ＨＩＣＳＳ  ’０５．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ３８ｔｈ  Ａｎｎｕａｌ  Ｈａｗａｉｉ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｄａｔｅ：０３−０６  Ｊａｎ．２００５
（書籍）
Ｄ．Ｂｏｗｔｅｌｌ  ａｎｄ  Ｊ．Ｓａｍｂｒｏｏｋ．２００３，ＤＮＡ  Ｍｉｃｒｏａｒｒａｙｓ，Ａ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｃｌｏｎｉｎｇ  Ｍａｎｕａｌ．Ｃｏｌｄ  Ｓｐｒｉｎｇ  Ｈａｒｂｏｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｐｒｅｓｓ（特に第１〜４節）
Ｇ．Ｔ．Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ，Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，１９９６，Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ（パート１、２、、３は全て直接利用可能）
Ｈａｃｉａ  Ｊ，Ｂｒｏｄｙ  Ｌ，Ｃｈｅｅ  Ｍ，ｅｔ  ａｌ．“Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｈｅｔｅｒｏｚｙｇｏｕｓ  ｍｕｔａｔｉｏｎｓ  ｉｎ  ＢＲＣＡ１  ｕｓｉｎｇ  ｈｉｇｈ  ｄｅｎｓｉｔｙ  ｏｌｉｇｏｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ  ａｒｒａｙｓ  ａｎｄ  ｔｗｏ−ｃｏｌｏｒ  ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ  Ａｎａｌｙｓｉｓ”Ｎａｔ  Ｇｅｎｅｔ，１９９６，１４，４４１．
Ｈａｃｉａ  Ｊ，Ｅｄｇｅｍｏｎ  Ｋ，Ｓｕｎ  Ｂ  ｅｔ  ａｌ．“Ｔｗｏ  ｃｏｌｏｒ  ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ  ａｎａｌｙｓｉｓ  ｕｓｉｎｇ  ｈｉｇｈ  ｄｅｎｓｉｔｙ  ｏｌｉｇｏｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ  ａｒｒａｙｓ  ａｎｄ  ｅｎｅｒｇｙ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｄｙｅｓ”Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄｓ  Ｒｅｓ，１９９８，２６，４２４９．
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Ｂｒｏｗｎ  Ｐ  Ｏ，Ｂｏｔｓｔｅｉｎ  Ｄ．“Ｅｘｐｌｏｒｉｎｇ  ｔｈｅ  ｎｅｗ  ｗｏｒｌｄ  ｏｆ  ｇｅｎｏｍｅ  ｗｉｔｈ  ＤＮＡ  ｍｉｃｒｏａｒｒａｙｓ”Ｎａｔｕｒｅ  Ｇｅｎｅｔｉｃｓ（Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ），１９９９，２１，３３．
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【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】図１Ａは、本発明のコード化されたマイクロ粒子を概略的に示す図であり、図１Ｂは、図１Ａのマイクロ粒子の側面断面図である。
【図２】本発明の別の例のコード化されたマイクロ粒子を概略的に示す図である。
【図３】図３ａは、本発明の別の例のコード化されたマイクロ粒子を概略的に示す図であり、図３ｂは、本発明の別の例のコード化されたマイクロ粒子を概略的に示す図である。
【図４】図４ａ及び４ｂは、そのコード化構造が単一材料から得られる代表的なマイクロ粒子を概略的に示す図であり、図４ｃは、本発明の別の例のコード化されたマイクロ粒子を概略的に示す図であり、図４ｄは、本発明の代表的な製造の間の別の代表的なマイクロ粒子の断面図である。
【図５】本発明の代表的な製造方法において実行される工程を示すフローチャートである。
【図６ａ】本発明の代表的な製造プロセスにおけるマイクロ粒子の断面図及び平面図である。
【図６ｂ】本発明の代表的な製造プロセスにおけるマイクロ粒子の断面図及び平面図である。
【図６ｃ】本発明の代表的な製造プロセスにおけるマイクロ粒子の断面図及び平面図である。
【図６ｄ】本発明の代表的な製造プロセスにおけるマイクロ粒子の断面図及び平面図である。
【図６ｅ】本発明の代表的な製造プロセスにおけるマイクロ粒子の断面図及び平面図である。
【図６ｆ】本発明の代表的な製造プロセスにおけるマイクロ粒子の断面図及び平面図である。
【図６ｇ】本発明の代表的な製造プロセスにおけるマイクロ粒子の断面図及び平面図である。
【図６ｈ】本発明の代表的な製造プロセスにおけるマイクロ粒子の断面図及び平面図である。
【図６ｉ】本発明の代表的な製造プロセスにおけるマイクロ粒子の断面図及び平面図である。
【図６ｊ】本発明の代表的な製造プロセスにおけるマイクロ粒子の断面図及び平面図である。
【図６ｋ】本発明の代表的な製造プロセスにおけるマイクロ粒子の断面図及び平面図である。
【図６ｌ】本発明の代表的な製造プロセスにおけるマイクロ粒子の断面図及び平面図である。
【図６ｍ】本発明の代表的な製造プロセスにおけるマイクロ粒子の断面図及び平面図である。
【図８】製造中の基板上のマイクロ粒子の配列の斜視図である。
【図９ａ】本発明の代表的な製造方法における製造中の複数のマイクロ粒子のＳＥＭ画像である。
【図９ｂ】本発明の代表的な製造方法における製造中の複数のマイクロ粒子のＳＥＭ画像である。
【図９ｃ】本発明の代表的な製造方法における製造中の複数のマイクロ粒子のＳＥＭ画像である。
【図１０】本発明の代表的な製造方法における製造中の複数のマイクロ粒子のＳＥＭ画像である。
【図１１】本発明の製造方法に使用することができる代表的なエッチング方法を示す図である。
【図１２】本発明の複数のマイクロ粒子の画像である。
【図１３】本発明の代表的な製造方法による代表的なウェハ・レベルでの製造方法を概略的に示す図である。
【図１４】本発明の８個のコード化されたマイクロ粒子の反射モードにおける反転した顕微鏡画像を示す図である。
【図１５】本発明のコード化されたマイクロ粒子を画像化するのに使用される光学系の図である。
【図１６】図１４と同じ倍率で得た全視野の単一画像を示す図である。
【図１７】コード化されたマイクロ粒子の高倍率画像を示す図である。
【図１８】図１８ａは、コード化されたマイクロ粒子の１２個の稠密な反射画像を合成した図であり、図１８ｂは、本発明のマイクロ粒子の例の透過蛍光顕微鏡画像を示す図である。
【図１９】図１９ａは、全視野反射画像を示す図であり、図１９ｂは、離散的なセグメントを全マイクロ粒子に関連させる画像処理をした後の、図１９ａと同じ一連の画像を示す図である。
【図２０】図２０ａは、一連の反射画像を示す図であり、図２０ｂは、離散的なセグメントを全マイクロ粒子に関連させる画像処理をした後の、図２０ａと同じ一連の画像を示す図である。
【図２１】右側に処理済みの画像を示し、左側に４個のマイクロ粒子の例から得たピクセル強度プロファイルを示す図である。
【図２２】画像化のためにコード化されたマイクロ粒子を不動化し分離するように設計された特徴を有する、特別に準備された面の概略図である。
【図２３】連続的な画像化による検出のため、流体中を流れるマイクロ粒子を供給できるようにしたフロー・セルを示す図である。
【図２４】連続的な画像化による検出のため、流体中を流れるマイクロ粒子を供給できるようにしたフロー・セルを示す図である。
【図２５】本発明の別の代替マイクロ粒子を示す図である。
【図２６】蛍光性の外側層を備えた空間的かつ光学的にコード化されたマイクロ粒子の図である。
【図２７】ａ−ｃは空間コードを形成する面のへこみを備えた本発明のコード化されたマイクロ粒子の概略図であり、ｄは、へこみを含むコード化されたマイクロ粒子の一例を示す図である。
【図２８】図２７ａ〜２７ｃの対応する粒子に関する、粒子面に垂直に測定された不均一な空間密度を示す図である。
【図２９】本発明の別の代表的な製造の間の本発明の別の例によるマイクロ粒子の平面図である。
【図３０】本発明の別の代表的な製造の間の本発明の別の例によるマイクロ粒子の平面図である。
【図３１】ａ−ｃは、マイクロ粒子構造の好ましい実施形態における３個のマスク・フィールドを示す図であり、ｄは、レチクル・プレートの図である。
【図３２】スタンピングを利用する多数の印刷工程を使用してコードを生成する一般的な方法の代替例を示す。
【図３３ａ−ｍ】図１Ａのコード化されたマイクロ粒子の例の微細加工プロセス工程を示す図である。
【図３４ａ−ｍ】図３３ａ−ｍマイクロ粒子に対応する断面図である。
【図３５】本発明の方法を使用して作成することができる代表的なマイクロ粒子を示す図である。
【図３６】ダイからリリースする直前の、実際のコード化されたマイクロ粒子の４つの顕微鏡画像を示す図である。
【図３７】ウェハ上の全てのダイに対して異なるコードを生成するため、ステッパ・ソフトウェアに入力されるデータ例のチャートを示す図である。
【図３８】ダイ当たりの数を増加させたコードを生成するための代表的なスキームを示す図である。
【図３９】図３９ａは、本発明された非二進コード体系にしたがって形成されるコード化されたマイクロ粒子のグラフであり、図３９ｂ、３９ｃは、ギャップの数及び位置が異なるランダム・コードを示す図である。
【図４０】マイクロ粒子の大きなプロトタイプ・セットの様々な形態の写真４枚を合成した写真である。
【図４１】代表的なバイオアッセイ・プロセスのフローチャートである。
【図４２】全てのウェハを、バイオアッセイを行うために試料と反応できる状態の粒子・プローブ複合体の混合物とするための、プロセスの代表例を示す図である。
【図４３】反射画像及び蛍光画像を同時に取得するため２つのＣＣＤカメラを利用する、コード化されたマイクロ粒子を画像化するのに使用される光学系を示す図である。
【図４４】多数のコード化されたマイクロ粒子の稠密な蛍光顕微鏡画像を示す図である。
【図４５】多数のコード化されたマイクロ粒子の稠密な蛍光顕微鏡画像を示す図である。
【図４６】本発明の同じ一組のマイクロ粒子に対する一対の反射画像及び蛍光画像を示す図である。
【図４７】時間系列におけるコード化されたマイクロ粒子の稠密な蛍光顕微鏡画像を示す図である。
【図４８】２プレックスＤＮＡハイブリダイゼーション・アッセイから得た実際のアッセイ・データを示す図である。
【図４９】ａは、本発明のマイクロ粒子を使用することができる代表的なアッセイを示す図であり、ｂは、本発明のマイクロ粒子を使用することができる別の代表的なアッセイを示す図である。
【図５０】本発明のマイクロ粒子を使用することができる別の代表的なアッセイを示す図である。
【図５１】粒子の画像を含むが、本発明の実際の実験結果ではない概略図である。
【図５２】コード要素のパターニング工程及びエッチング工程の例のフローチャートである。
【図１Ａ】
0005452922.tif 000005
【図１Ｂ】
0005452922.tif 000006
【図２】
0005452922.tif 000007
【図３ａ】
0005452922.tif 000008
【図３ｂ】
0005452922.tif 000009
【図４】
0005452922.tif 000010
【図５】
0005452922.tif 000011
【図６ａ】
0005452922.tif 000012
【図６ｂ】
0005452922.tif 000013
【図６ｃ】
0005452922.tif 000014
【図６ｄ】
0005452922.tif 000015
【図６ｅ】
0005452922.tif 000016
【図６ｆ】
0005452922.tif 000017
【図６ｇ】
0005452922.tif 000018
【図６ｈ】
0005452922.tif 000019
【図６ｉ】
0005452922.tif 000020
【図６ｊ】
0005452922.tif 000021
【図６ｋ】
0005452922.tif 000022
【図６ｌ】
0005452922.tif 000023
【図６ｍ】
0005452922.tif 000024
【図８】
0005452922.tif 000025
【図９ａ】
0005452922.tif 000026
【図９ｂ】
0005452922.tif 000027
【図９ｃ】
0005452922.tif 000028
【図１０ａ】
0005452922.tif 000029
【図１１ａ】
0005452922.tif 000030
【図１１ｂ】
0005452922.tif 000031
【図１２ａ】
0005452922.tif 000032
【図１２ｂ】
0005452922.tif 000033
【図１３ａ】
0005452922.tif 000034
【図１３ｂ】
0005452922.tif 000035
【図１３ｃ】
0005452922.tif 000036
【図１４】
0005452922.tif 000037
【図１５】
0005452922.tif 000038
【図１６】
0005452922.tif 000039
【図１７】
0005452922.tif 000040
【図１８ａ】
0005452922.tif 000041
【図１８ｂ】
0005452922.tif 000042
【図１９ａ】
0005452922.tif 000043
【図１９ｂ】
0005452922.tif 000044
【図２０ａ】
0005452922.tif 000045
【図２０ｂ】
0005452922.tif 000046
【図２１】
0005452922.tif 000047
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
0005452922.tif 000050
【図２５】
0005452922.tif 000051
【図２６】
0005452922.tif 000052
【図２７】
0005452922.tif 000053
【図２８】
0005452922.tif 000054
【図２９ａ】
0005452922.tif 000055
【図２９ｂ】
0005452922.tif 000056
【図２９ｃ】
0005452922.tif 000057
【図３０ａ】
0005452922.tif 000058
【図３０ｂ】
0005452922.tif 000059
【図３０ｃ】
0005452922.tif 000060
【図３１】
0005452922.tif 000061
【図３２】
0005452922.tif 000062
【図３３ａ】
0005452922.tif 000063
【図３３ｂ】
0005452922.tif 000064
【図３３ｃ】
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【図３３ｄ】
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【図３３ｅ】
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【図３３ｆ】
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【図３３ｇ】
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【図３３ｈ】
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【図３３ｉ】
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【図３３ｊ】
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【図３３ｋ】
0005452922.tif 000073
【図３３ｌ】
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【図３３ｍ】
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【図３４ａ】
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【図３４ｂ】
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【図３４ｃ】
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【図３４ｄ】
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【図３４ｅ】
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【図３４ｆ】
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【図３４ｇ】
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【図３４ｈ】
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【図３４ｉ】
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【図３４ｊ】
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【図３４ｋ】
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【図３４ｌ】
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【図３４ｍ】
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【図３５ａ】
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【図３５ｂ】
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【図３５ｃ】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９ａ】
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【図３９ｂ】
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【図３９ｃ】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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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４７ｅ】
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【図４７ｆ】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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