(57)【要約】  少なくとも一つの化学物質を用い、異なる材料で構成された少なくとも二つのゾーン（１、２）が表面にある基板を連続的に官能化する方法において、官能化がマスキングなしで行われること、および（ａ）化学物質Ｘ１による基板の変換（なおここで第１ゾーンの材料は、可能性ある後続ゾーンの材料に比べ物質Ｘ１に対しより高い反応性を有する）により、第２のゾーン（２）または可能性ある後続ゾーンをマスキングすることなく第１ゾーン（１）を官能化する段階、および（ｂ１）第１ゾーンの官能化の間に第２ゾーン（２）および／または可能性ある後続ゾーン上に被着した物質Ｘ１および／またはその反応生成物をこれらのゾーンから清浄するために、第１ゾーンの官能化された表面に損傷を与えることなく、化学物質Ｙ１でこれらのゾーンを処理する段階、を含む方法。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの化学物質を用い、異なる材料で構成された少なくとも二つのゾーン（１、２）が表面にある基板を連続的に官能化する方法において、
（ａ）  化学物質Ｘ１による基板の変換（なおここで第１ゾーンの材料は、可能性ある後続ゾーンの材料に比べ物質Ｘ１に対しより高い反応性を有する）および化学物質Ｘ１と第１ゾーン（１）の材料の間の共有結合の形成により、第２のゾーン（２）または可能性ある後続ゾーンをマスキングすることなく第１ゾーン（１）を官能化し、化学物質Ｘ１と第１ゾーン（１）の材料の間に共有結合を形成する段階、および
（ｂ１）  第１ゾーン（１）の官能化の間に第２ゾーン（２）および／または可能性ある後続ゾーン上に被着した物質Ｘ１および／またはその反応生成物をこれらのゾーンから清浄するために、第１ゾーン（１）の官能化された表面に損傷を与えることなく、化学物質Ｙ１でこれらのゾーンを処理する段階、
を含む方法。
【請求項２】
（ｃ）  Ｘ１とは異なる化学物質Ｘ２による基板の変換（なおここで第２ゾーンの材料は、その他の材料に比べ物質Ｘ２に対しより高い反応性を有する）および化学物質Ｘ２と第２ゾーン（２）の材料の間の結合の形成により、後続ゾーンのマスキングなく第２ゾーン（２）を官能化し、第３のゾーンまたは可能性ある後続ゾーンがある場合にはこれらのゾーンを削除する段階、
がさらに実施されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
官能化の前に、
（ｂ２）  化学物質Ｘ１およびＸ２とは異なる化学物質Ｙ２による処理によって、官能化を目的として第２ゾーン（２）および可能性ある後続ゾーンを化学的または物理的に活性化する段階、
が実施されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
段階（ａ）および（ｃ）ではＸ１およびＸ２とは異なる化学物質Ｘを利用でき、段階（ｂ１）および／または（ｂ２）ではＹ１およびＹ２とは異なる化学物質Ｙを利用できるものとして、段階（ｂ１）、（ｂ２）および／または（ｃ）が一回または複数回反復されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
Ｙ１がＹ２と同一であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
段階（ｂ１）および／または段階（ｂ２）が酸性または塩基性媒質内で実施されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
導体または半導体材料から成り、化学結合、特に共有結合を形成するべくこれらの材料に対する反応性のある化学的機能性を有する分子をもつ化学物質Ｘ１、Ｘ２またはＸと熱的、光化学的、機械化学的に反応することのできる、少なくとも一つのゾーン（１）が存在することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
導体または半導体材料が、ケイ素、結晶性または非結晶質炭素および金属を含む群から選択されることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
酸化物、金属窒化物または半金属窒化物、またはこれらの材料の混合物および重合体を含む群から選択された材料から成る少なくとも一つのゾーン（２）が存在することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１０】
化学物質Ｙ１、Ｙ２またはＹが、ＨＦ、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ２Ｏ２、ＨＮＯ３およびそれらの混合物または強塩基を含む群から選択されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１１】
官能化されたゾーンが化学結合または物理的処理を用いて改質されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
異なる材料から成るゾーンを含有する微細構造において、少なくとも一つのゾーンが共有結合により官能化されている、請求項１〜１１のいずれか一つに記載の方法により実施可能な微細構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の連続的官能化方法およびこの方法によって得られる微細構造に関する。官能化という用語は、支持体上に化学的分子を付着させるまたはグラフト化する行為を意味する。この官能化の目的は、前記支持体に特殊な特性（湿潤性、吸着、中性または荷電表面、化学的分子または生体分子のグラフト化のための化学的反応性）を付与することにある。特に、本発明は、マスキングなしで少なくとも一つの化学物質を用いて、異なる材料で構成された少なくとも二つのゾーンが表面にある基板を連続的に官能化する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
微細系（微細構造）の表面に対しきわめて特殊な表面特性を付与することは、マイクロテクノロジーの分野において重要な問題である。異なるゾーンで構成された同じ支持体上にこれらの異なる特性を持ち合わせることはさらに一層重要である。各々のゾーンはかくして、異なる特性を導くことができる。
【０００３】
現在、最も多く用いられている技術では以下の連続した段階が使用されている（図１）：
−  ゾーン２のマスキング、
−  ゾーン１の官能化、
−  ゾーン２のマスキング除去、
−  場合によって、ゾーン１のマスキング、
−  ゾーン２の官能化、
−  ゾーン１をマスキングした場合、このゾーンのマスキング除去。
【０００４】
表面の官能化は往々にして例えばＳｉＯ２といった酸化物層上の有機シランの反応によって行なわれる。図１に示されている概略図に従って実現される親水ゾーンおよび疎水ゾーンを有する表面の実施に関する数多くの例が指摘される。有機層の適用は、例えば液相での浸漬（「疎水性パターンを用いたマイクロチャンネル内のナノリットル液体計量（Ｎａｎｏｌｉｔｅｒ  ｌｉｑｕｉｄ  ｍｅｔｅｒｉｎｇ  ｉｎ  ｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｓ  ｕｓｉｎｇ  ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ  ｐａｔｔｅｒｎｓ）」Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．２０００，７２，４１００−４１０９参照）、気相でのエンボス加工（「高温エンボスリソグラフィを用いた化学的ナノパターン化（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｎａｎｏ−ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ  ｕｓｉｎｇ  ｈｏｔ  ｅｍｂｏｓｓｉｎｇ  ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）」、Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  ２００２，６１−６２，４２３−４２８参照）、被着、スピンコーティング（「湿潤性勾配表面上での液滴の自動輸送（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａ  ｄｒｏｐｌｅｔ  ｏｎ  ａ  ｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙ  ｇｒａｄｉｅｎｔ  ｓｕｒｆａｃｅ）」、小型化された化学的および生化学的分析システムに関する第７回国際会議、２００３年１０月５〜９日、Ｓｑａｗ  Ｖａｌｌｅｙ、ＣＡ（ＵＳＡ）参照）などにより実施可能である。
【０００５】
また、従来的には、これらの段階の順序は図２に示されているように以下の通りでもあり得る：
−  表面全体の官能化、
−  ゾーン１のマスキング（保存すべき官能化）、
−  例えばプラズマＯ２によるゾーン２上の化学的官能化層の分解、
−  ゾーン２の官能化、
−  ゾーン１のマスキング除去。
【０００６】
例えば国際公開第０２／１６０２３号パンフレットは、これら二つのタイプのアプローチについて記述している。
【０００７】
米国特許出願公開第２００５／００１４１５１号明細書は、基板の表面ゾーンを選択的に官能化するために次の三つの変形形態を利用するＳＭＡＰ（選択的分子集合体パターン化技術（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ａｓｓｅｍｂｌｙ  ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ））と呼ばれる方法について記述している。
一つの変形形態では、自己組織化単分子膜（ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｅｄ  ｍｏｎｏｌａｙｅｒ）を形成するリン酸アルカンの単層が利用される。もう一つの変形形態では、その静電気特性を理由としてポリイオン重合体、および疎水性重合体が利用される。したがって、この文書における化学的官能化は、分子による官能化すべきゾーンの表面での選択的吸着によってのみ行なわれる。
【０００８】
これらの方法全てにおいて、いくつかの欠点が明らかになっている。すなわち、一般的にゾーンのマスキングは重合体によって実施される。［「化学反応」の代りに］サブ分子の物質（特に溶媒）とこの重合体（感光性または非感光性）が同時に存在することから、相溶性の問題がひき起こされる。この問題を避けて通るためには、場合によって樹脂の代りに金属被着を用いることができるが、これは一方ではさらに大がかりな技術（金属被着、樹脂被着、反応性ゾーンを開放するためのフォトリソグラフィ、エッチング）であり、また他方では金属が強酸によって腐食される。
【０００９】
第２のケースの図（図２）においては、樹脂は、このとき汚染される可能性のある官能化された表面を直接被覆する。実際、官能化層に損傷を与えることなくこのタイプの表面を完全に清浄することはかなり困難である。
【００１０】
これらの問題を避けて通るために、特定のケースにおいて解決法が提案された。特に、全てが半導体および導体材料上の有機重合体の電気グラフト化に関するものであるＡｌｃｈｉｍｅｒにより出願された特許（国際公開第２００４／０１９３８５号パンフレット、国際公開第２００４／０１８３４９号パンフレットとして公開されたもの）が指摘される。このとき、官能化の局在化は、ゾーンの電気的アドレス指定によって確保される。しかしながら、電気的に場所を正確にアドレス指定することは困難である。この方法がもつ欠点は、生産される物体のコストを複雑化し増大させる可能性のある電気接点の存在を必要とするということにある。その上、この技術は、電極間に「ギャップ」を必然的に存在させ、かくして電極は完全に隣接し得ない。
【特許文献１】国際公開第０２／１６０２３号パンフレット
【特許文献２】米国特許出願公開第２００５／００１４１５１号明細書
【特許文献３】国際公開第２００４／０１９３８５号パンフレット
【特許文献４】国際公開第２００４／０１８３４９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明の目的は、先行技術の問題を回避し、微細構造の官能化のための適切な方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
したがって、本発明は、少なくとも一つの化学物質を用い、異なる材料で構成された少なくとも二つのゾーンが表面にある基板を連続的に官能化する方法において、官能化はマーキングなしで行われ、かつ
（ａ）化学物質Ｘ１による基板の変換（なおここで第１ゾーンの材料は、可能性ある後続ゾーンの材料に比べ物質Ｘ１に対しより高い反応性を有する）および化学物質Ｘ１と第１ゾーンの材料の間の共有結合の形成により、第２ゾーンまたは可能性ある後続ゾーンをマスキングすることなく第１ゾーンを官能化する段階、および
（ｂ１）第１ゾーンの官能化の間に第２ゾーンおよび／または可能性ある後続ゾーン上に被着した物質Ｘ１および／またはその反応生成物をこれらのゾーンから清浄するために、第１ゾーンの官能化された表面に損傷を与えることなく、化学物質Ｙ１でこれらのゾーンを処理する段階、
を含むことを特徴とする方法に関する。
【００１３】
物質Ｘ１と第１ゾーンの材料の間の共有結合の形成は、例えば単なる化学的吸着によって得られる層に比べ基板上の物質Ｘ１から成る層の安定性を増大できるようにする。
【００１４】
本発明は同様に、異なる材料から成るゾーンを含有する微細構造において、少なくとも一つのゾーンが化学結合によって官能化されている、本発明の方法により実施可能な微細構造にも関する。
【００１５】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面の図を参考にして以下の記述から明らかになるものである。添付図面を援用して記述された実施例は決して制限的意味を有するものではない。
【００１６】
図１は、従来技術に従った従来の局在化（官能化）方法を例示する。
図２は、従来技術に従ったもう一つの従来の局在化（官能化）方法を例示する。
図３は、本発明の一実施例に従った方法を例示する。
図４は、二重に官能化されたＳｉ／ＳｉＯ２基板上のハイブリダイゼーションを例示する。
【００１７】
図１は、微細構造の支持体３上の、従来技術に従った官能化方法を例示している。ゾーン２は第一段階５においてマスキングされている。それから、ゾーン１は第二段階６において官能化され、その後ゾーン２のマスキングが除去される。ゾーン１が段階５でマスキングされた場合、結果としてゾーン２の官能化段階６およびゾーン１のマスキング除去７が来ることになる。代替的には、ゾーン２は、このゾーン２のマスキング除去後に直接官能化され得る。
【００１８】
図２は、従来技術に従ったもう一つの官能化方法を例示している。これらの段階の順序はここでは以下の通りである。
−  表面全体の官能化６、
−  ゾーン１のマスキング５（保存すべき官能化）、
−  例えばプラズマＯ２によるゾーン２上の化学層の分解８、
−  ゾーン２の官能化６、
−  ゾーン１のマスキング除去７。
【００１９】
図３は、本発明の一実施例に従った方法を例示している。基板３上には二つのゾーン１および２が存在している。第一段階６では、ゾーン１は、化学物質による基板の変換により、共有結合を形成しながら、反応により官能化される。この化学物質Ｘ１の一部分は、ゾーン２とも反応する。その結果、ゾーン２は、第１ゾーンの官能化の間にこのゾーン上に被着した物質Ｘ１および／またはその反応生成物をこのゾーンから清浄するために、第１ゾーンの官能化された表面に損傷を与えることなく、化学物質Ｙ１で処理される。清浄の後、ゾーン２は化学的または物理的活性化によって活性化され（段階９）、その後官能化される（段階６）。したがって、共有結合の形成により、異なるゾーンから成る基板の官能化が得られる。
【００２０】
本発明の方法においては、
（ｃ）Ｘ１とは異なる化学物質Ｘ２による基板の変換（なおここで第２ゾーンの材料は、その他の材料に比べ物質Ｘ２に対しより高い反応性を有する）および化学物質Ｘ２と第２ゾーンの材料の間の共有結合の形成により、後続ゾーンをマスキングすることなく第２ゾーンを官能化し、そして第３のゾーンまたは可能性ある後続ゾーンがある場合には、これらのゾーンを削除する段階、
をさらに実施すると有利である。
【００２１】
さらに、本発明においては、官能化の前に、
（ｂ２）化学物質Ｘ１およびＸ２とは異なる化学物質Ｙ２による処理によって、官能化を目的として第２ゾーンおよび可能性ある後続ゾーンを化学的または物理的に活性化する段階、
を実施することが好ましい。
【００２２】
段階（ｂ１）、（ｂ２）および／または（ｃ）を一回または複数回反復することが可能であり、例えば段階（ａ）および（ｃ）ではＸ１およびＸ２とは異なる化学物質Ｘを利用し、段階（ｂ１）および／または（ｂ２）ではＹ１およびＹ２とは異なる化学物質Ｙを利用することができる。
【００２３】
さらに、段階（ｂ１）および／または段階（ｂ２）を酸性または塩基性媒質内で実施することが好ましい。
【００２４】
好ましい一つの利用においては、導体または半導体材料またはドープされた絶縁体から成り、これらの材料に対する反応性をもつ化学的官能性を有する分子をもつ化学物質Ｘ１、Ｘ２またはＸと、熱的、光化学的、機械化学的（「スクライビング」）に反応することのできるゾーン１が少なくとも一つ存在する。
【００２５】
好ましい分子Ｘ１は、アルケン、アルキン、ハロゲン、ジアゾ、チオ、２配位または３配位リン原子（ホスフィン、ホスフィニン）、アルデヒド、アルコールタイプの基を有する。
【００２６】
好ましい分子Ｘ２は、シラン、シロキサン、５配位リン原子（ホスファート、ホスフォナート）タイプの基を有する。
【００２７】
有利には、導体または半導体材料は、ケイ素、場合によってｎ型またはｐ型ドープされた結晶性または非晶質炭素および金属を含む群から選択される。好ましい金属は、金、銀、銅、ニッケル、アルミニウムである。好ましい材料は、ケイ素、ゲルマニウム、結晶性または非晶質形態の炭素、添加改良剤（黒鉛、カーボンナノチューブ、単結晶または多結晶ダイアモンドである。
【００２８】
異なるゾーンの材料の好ましい組合せは、金／酸化物、Ｓｉ／Ｓｉ酸化物、アルミニウム／Ｓｉ酸化物、Ｓｉ／Ｓｉ窒化物、金／Ｓｉ酸化物／Ｓｉである。
【００２９】
本発明のもう一つの好ましい利用においては、酸化物（ガラス、石英、パイレックス（登録商標）、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２など）または金属窒化物または半金属窒化物（Ｓｉ３Ｎ４など）またはこれらの材料の混合物、およびポリ（ジメチルシロキサン）（ＰＤＭＳ）といった重合体、ＰＭＭＡといったアクリル重合体などを含む群から選択された材料から成るゾーン２が少なくとも一つ存在する。
【００３０】
したがって、清浄および活性化の段階は、例えば、場合によっては緩衝物質が加えられた異なる希釈度のＨＦ、可変的割合でのＨ２ＳＯ４／Ｈ２Ｏ２混合物、ＨＮＯ３、それらの混合物およびＮａＯＨ、ＫＯＨといったような強塩基などの化学物質Ｙ１、Ｙ２またはＹにより酸性または塩基性媒質内で実施可能である。
【００３１】
官能化されたゾーンは化学的結合または物理的処理を用いて改質可能である。
【００３２】
本発明において利用される基板の表面には、異なる材料で構成される少なくとも二つのゾーンがある。したがって、基板は異なるゾーン（異なる材料）で構造化されている。この構造化は、マイクロテクノロジーの技法（マスキング、フォトリソグラフィ、エッチングまたは被着、マスキング除去）により実施可能である。
【００３３】
ゾーンは、例えば親水性レベルで区別することができる。ゾーンはここでは、後で化学的に改質可能な唯一の材料から派生したものとすることができる。
【００３４】
化学的改質は、例えば、エポキシド官能基からアルデヒド官能基へと二段階で変換させて、そこにアミンタイプの基の備わった分子をグラフト化することでもあり得る。同様にして、親水性でかつ官能基ＮＨ２に対する反応性をも有する表面へと導くために、エステル官能基を酸性官能基に変換することもできる。
【００３５】
本発明の方法はさらに、少なくとも一つの化学物質での連続的官能化を含む。第１ゾーンの官能化は、この官能化のために利用される試薬の非特異的な吸着により第２ゾーンまたは後続ゾーンをも「汚染」し得る。
【００３６】
したがって、本発明に従うと、以下を行なうことが必要である：
（ｂ１）第１ゾーンの官能化の間に第２ゾーンおよび可能性ある後続ゾーン上に被着した物質Ｘ１および／またはその反応生成物をこれらのゾーンから清浄するために、第１ゾーンの官能化された表面に損傷を与えることなく、化学物質Ｙ１でこれらのゾーンを処理すること。
【００３７】
上述の清浄段階（ｂ１）および活性化段階（ｂ２）を一つにする（同じ試薬を利用する）ことも除外されるわけではない。
【００３８】
本発明の方法は、ＤＮＡ、タンパク質、糖、ペプチド、治療目的の有機小分子チップ作製の枠内での化学的および生物学的センサーの調製のために、そして壁の官能化を必要とする流体微細系の調製のために利用することも可能である。
【００３９】
さらに、本発明の方法は、デバイスの表面に対し機械的または化学的特性を付与することが必要であるあらゆるマイクロエレクトロニクスデバイスの調製のために利用することも可能である。
【００４０】
本発明は、化学的方法の間にゾーンのうちのいずれか一つを保護することなく、構造化されたまたはされていない支持体（ガラス、重合体、ケイ素、鉱物酸化物層など）の二つのゾーンを異なる形で官能化できるようにする。
【００４１】
実際、本発明は、技術段階（マスキング、エッチング、フォトリソグラフィなど）および化学的官能化段階を完全に切り離すことができるという主要な利点をもつアプローチを提案している（図３参照）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下の実施例は、本発明をさらに例示している。この実施例は、例示を目的として示されており、これは制限的な意味をもつものではない。
【実施例】
【００４３】
記述されるプロトコルは、本発明の方法の一例である。これには、以下が含まれる：
−  ゾーンＡの官能化、
−  ゾーンＢの清浄および活性化（同時）、
−  ゾーンＢの官能化、
−  ゾーンＢの官能基の化学的改質。
【００４４】
２つのゾーンＡおよびＢで構成される基板が利用され、そのうちゾーンＡはケイ素から成り、ゾーンＢはケイ素の熱酸化により得られるＳｉＯ２（５００ｎｍ）から成る。
【００４５】
得られた結果は、接触角に関して論述されるものとする。接触角の測定は、以下の要領で行なわれる。
【００４６】
固体の平坦な表面上に被着された液体の滴は、液体と基板の間の界面に一つの接触角を形成する。定義上、滴というのは、付着力が大きくなく、９０°超の接触角を有する液体である。逆に、付着力が大きい液体の滴は、９０°未満の角度を有する。
【００４７】
接触角の測定は、液体と固体表面の間の相互作用を特徴づけするための一つの方法である。接触角および液体の表面張力と基板表面の自由エネルギーの関数は、ゴニオメトリーとも呼ばれる（Ｃ．Ｊ．Ｖａｎ  Ｏｚ「水性媒質内の界面力」１９９６年）。
【００４８】
（この場合必要でない）清浄段階なしの、分離した基板上での以下に記述する２つの化学反応に際しては、次の接触角が得られる：
−  ゾーンＡ上で１０３°
−  エポキシド段階でゾーンＢ上で６５〜７０°
−  ジオール段階でゾーンＢ上で５５〜６０°
【００４９】
ゾーン１の官能化：
酸化されていないケイ素表面が、ＳｉＯ２層（ゾーン２）の消費を制限するべく短時間（数十秒）の間、希ＨＦ（１％）中に基板を浸漬することによってゾーン１上で再生成される。場合によって脱イオン水で洗い流した後、基板を窒素流下で乾燥させ、次に１−オクタデセンとの反応に導入する。反応は、１５０℃のアルゴン下で１２時間行なわれる。このとき、基板をさまざまな溶媒（ヘプタン、ジクロロメタン、アセトン、エタノール、水）により連続的に洗い流す。接触角の測定は、ゾーンＡが官能化され（完全に組織化された表面については理論上の１０５°に近い１０２°という接触角、表１）、一方でゾーンＢが有機分子により汚染されている（８６°）ことを表わしている。
【００５０】
ゾーンＢの清浄／活性化：
次の段階（ＨＦ１％、３０秒）により、このゾーンＢを清浄し、ゾーンＡを著しく分解させることなくシラノール基（接触角１３°）を作り出すことで、該ゾーンＢを活性化することが可能になる（接触角は１０２°から１００°に移行）。
【００５１】
ゾーンＢの官能化：
ゾーンＢを次に、当該技術分野において既知の方法の一つに従って、エポキシド官能基を担持するシランにより官能化させる。得られた接触角（６６°）は、この種の表面に特徴的なものである。これは、ゾーンＡの表面特性をほぼ完全に保ちながら得られる（１００°から９０°に移行）。
【００５２】
ゾーンＢの官能基の化学的改質：ゾーンＢ上のエポキシド官能基のジオールへの化学的変換は、ゾーンＡを分解させることなく、酸処理（０．２ＮのＨＣｌで室温にて３時間；接触角＝５６°）によって行なわれる（９０°という接触角の保存）。
【００５３】
かくして、化学的方法の間にゾーンのうちのいずれか一つを保護することなく、同じ支持体上で異なる共有結合を形成させることによって二つの化学的官能化を局在化させることができた。
【００５４】
【表１】
2009505844.tif 000003
【００５５】
基板表面の官能化の後、ＤＮＡ鎖プローブのスポッティングが行なわれる。
【００５６】
ＤＮＡ鎖プローブのスポッティング：
表面のアルデヒド官能基（５’  ＮＨ２  ＴＴ  ＴＴＴ  ＴＣＧ  ＧＡＴ  ＡＣＣ  ＣＡＡ  ＧＧＡ  ３’）のうちの反応性官能基ＮＨ２により改質された２０ｍｅｒｓのオリゴマー溶液（１０μＭ、リン酸緩衝液）を、３３０ｐＬの液滴を噴射する圧電ヘッドを備えたロボットを用いてこの表面上に被着させる。
【００５７】
室温で１２時間の反応後、還元性後処理を実施し（ＮａＢＨ４  ０．１Ｍ）、その後基板を０．２％のＳＤＳおよび脱イオン水で洗い流す。
【００５８】
相補的配列とのハイブリダイゼーション：
次に、基板をフルオロフォアＣＹ３で標識された相補的標的溶液（５’  ＧＴＣ  ＴＣＣ  ＴＴＧ  ＧＧＴ  ＡＴＣ  ＣＧＡ  ＴＧＴ  ３’）中に浸漬させる。トリス−ＥＤＴＡ、ＮａＣｌ（ｐＨ＝８．５）緩衝液中で５０℃で１時間インキュベートした後、異なる食塩溶液中でチップを洗い流し、アルゴン下で乾燥させ、次に螢光スキャナ（励起波長＝５３２ｎｍ）で読取る。図４に例示した画像が得られる。
【００５９】
かくして、ＤＮＡチップが、
−  プロットの外側の疎水性官能基（ゾーンＡ、アルキル鎖Ｃ１８）
−  生体分子に対する反応性官能基（ゾーンＢ、アルデヒド）
という二官能化された基板上に作製された。
【００６０】
異なる２つの材料（ＳｉおよびＳｉＯ２）を含む無機表面から、一つのバイオチップが完全に製造され（化学的官能化、生物学的プローブの被着）、表面のゾーンのうちのいずれか一つをマスキングすることなく、利用された（螢光標的によるハイブリダイゼーション）。
【００６１】
したがって、この技術により、（下接する無機材料の設計により特に条件付けされる）特にサイズおよびアラインメントに関してだけでなく、スポット内部の均質性に関しても優れた品質のスポットを得ることが可能になる。
【００６２】
原則として実施例１と同様に機能するもう一つの例では、複数のゾーンを有する表面をもつ基板が利用される。異なる複数のゾーンは、同じ材料から成るゾーン群に分割される。極限的には、複数のゾーン（数十、さらには数百）のうちの各々のゾーンが異なる材料から成っていてもよい。
【００６３】
複数のゾーンの材料は金と酸化ケイ素であった。すなわち基板は二つのゾーン群を有し、その各々の群は異なる材料から成っていた。
【００６４】
化学物質、試薬Ｘ１は好ましくはチオールであり、試薬Ｘ２はシランまたはシロキサンである。試薬Ｙ１、Ｙ２およびＹとしては、フッ化水素酸（ＨＦ）が好ましい。
【００６５】
もう一つの基板は、異なる材料を含む三つのゾーン群から成っており、特に一つの群は金製の複数のゾーンから成り、二つ目の群は酸化ケイ素から成り、三つ目の群は純粋ケイ素から成っていた。試薬Ｘ１はアルケン、アルキンおよびハロゲンの中から選択される。試薬ＹはＨＦまたはＨ２ＳＯ４であり、試薬Ｘ２はチオールであり、試薬Ｙはフッ化水素酸ＨＦであり、試薬Ｘ３はシランおよびシロキサンである。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】従来技術に従った従来の局在化（官能化）方法の例示
【図２】従来技術に従ったもう一つの従来の局在化（官能化）方法の例示
【図３】本発明の一実施例に従った方法の例示
【図４】二重に官能化されたＳｉ／ＳｉＯ２基板上のハイブリダイゼーションの例示
【図１】
2009505844.tif 000004
【図２】
2009505844.tif 000005
【図３】
2009505844.tif 000006
【図４】
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【配列表】
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【国際調査報告】
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