(57)【要約】  マイクロアレイは、微細構造化表面と、少なくとも微細構造化表面の一部に配置される付着化学層とを含み、微細構造化表面は、壁を含む一次微細構造化要素を含む。
2009518649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細構造化表面と、少なくとも前記微細構造化表面の一部に配置された付着化学層とを含むマイクロアレイであって、前記微細構造化表面が壁を有する一次微細構造化要素を含む、マイクロアレイ。
【請求項２】
前記付着化学層が前記微細構造化表面上のコーティングである、請求項１のマイクロアレイ。
【請求項３】
前記付着化学層が前記微細構造化表面の官能化部分である、請求項１のマイクロアレイ。
【請求項４】
前記微細構造化表面がポリオレフィンを含む、請求項１のマイクロアレイ。
【請求項５】
前記壁の厚さが約１〜約５０マイクロメートルである、請求項１のマイクロアレイ。
【請求項６】
前記壁の高さが約５〜約２００マイクロメートルである、請求項１のマイクロアレイ。
【請求項７】
前記一次微細構造化要素のピッチが約１〜約１，０００マイクロメートルである、請求項１のマイクロアレイ。
【請求項８】
前記一次微細構造化要素のピッチが約２０〜約２００マイクロメートルである、請求項７のマイクロアレイ。
【請求項９】
前記一次微細構造化要素の体積が約１〜約２０，０００ｐＬである、請求項１のマイクロアレイ。
【請求項１０】
前記一次微細構造化要素が立方体要素である、請求項１のマイクロアレイ。
【請求項１１】
基部表面が前記一次微細構造化要素の壁間に広がり、前記基部がｘ方向の寸法を有する二次微細構造化要素を含む、請求項１のマイクロアレイ。
【請求項１２】
前記二次微細構造化要素のｘ方向の寸法が、前記一次微細構造化要素の壁の高さより少なくとも約５マイクロメートル小さい、請求項１１のマイクロアレイ。
【請求項１３】
前記二次微細構造化要素のｘ方向の寸法が、前記一次微細構造化要素の壁の高さより少なくとも約５０マイクロメートル小さい、請求項１２のマイクロアレイ。
【請求項１４】
前記二次微細構造化要素が１つの壁より次の壁まで広がる、請求項１１のマイクロアレイ。
【請求項１５】
前記付着化学層が連結剤を含む、請求項１のマイクロアレイ。
【請求項１６】
前記連結剤がアズラクトン部分を含む、請求項１５のマイクロアレイ。
【請求項１７】
前記付着化学層が、少なくとも１種のアズラクトン官能性コポリマーを含む架橋ヒドロゲルを含む、請求項１のマイクロアレイ。
【請求項１８】
前記付着化学層がイオン性表面を有する、請求項１のマイクロアレイ。
【請求項１９】
前記付着化学層が、１種以上のイオン性ポリマー類、加水分解アズラクトン部分を含むヒドロゲル、ヒドロゲルに付着した二官能性分子、又は１種以上のイオン性ポリマー類の保護膜を有するヒドロゲルを含む、請求項１８のマイクロアレイ。
【請求項２０】
前記付着化学層がシリコン含有層である、請求項１のマイクロアレイ。
【請求項２１】
前記付着化学層が、連結剤が前記付着化学層に共有結合できるようにシリル化可能である、請求項２０のマイクロアレイ。
【請求項２２】
前記シリコン含有層がカップリング剤又は官能化ポリマーコーティングで官能化される、請求項２０のマイクロアレイ。
【請求項２３】
前記付着化学層がダイヤモンド様ガラス膜である、請求項２０のマイクロアレイ。
【請求項２４】
前記付着化学層が、前記微細構造化表面に結合されたテザリング基を含み、前記テザリング基が、前記微細構造化表面上の相補的な官能基Ｇと式Ｉの化合物との反応生成物を含む、請求項１のマイクロアレイ。
【化１】
2009518649.tif 000006
（式中、
Ｘ１は、カルボキシ、ハロカルボニル、ハロカルボニルオキシ、シアノ、ヒドロキシ、メルカプト、イソシアナト、ハロシリル、アルコキシシリル、アシルオキシシリル、アジド、アジリジニル、ハロアルキル、三級アミノ、一級芳香族アミノ、二級芳香族アミノ、ジスルフィド、アルキルジスルフィド、ベンゾトリアゾリル、ホスホノ、ホスホロアミド、ホスファト、又はエチレン性不飽和基から選択される基板反応性官能基であり、
Ｙ１は、単結合又は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲｄ−から選択される二価の基であって、Ｒｄは水素又はアルキル、又はこれらの混合物であり、
Ｚ１は、アルキル、アリール、又は−（ＣＯ）Ｒａであり、式中、ＲａはＲ１及びそれらが結合している基と共に、窒素へテロ原子及びイオウへテロ原子を有する４〜８員複素環基又は二環式複素環基を形成し、ここで、当該複素環基又は二環式複素環基が、任意の芳香族基、任意の飽和若しくは不飽和環状基、又は任意の飽和若しくは不飽和二環状基と縮合することができ、
Ｒ１は、アルキル、フルオロアルキル、クロロアルキル、アリール、ＮＲｂＲｃであり、式中、Ｒｂ及びＲｃは、それぞれアルキル基であるか、又はそれらが結合している窒素原子と共に４〜８員環状基を形成しているか、又は、Ｒ１が、Ｒａ及びそれらが結合している基と共に、任意の芳香族基、任意の飽和若しくは不飽和環状基、又は任意の飽和若しくは不飽和二環状基と縮合することができる、４〜８員複素環基又は二環式複素環基を形成し、
Ｘ１が一価の基である場合ｒは１に等しく、Ｘ１が二価の基である場合ｒは２に等しく、
Ｇは、Ｘ１と反応して、イオン結合、共有結合またはそれらの組み合わせを形成可能な相補的な官能基であり、
前記テザリング基が、非置換であるか、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換されている。）
【請求項２５】
前記付着化学層が前記微細構造化表面に結合されたテザリング基を含み、前記テザリング基が、前記微細構造化表面上の相補的な官能基Ｇと式ＩＩの化合物との反応生成物を含む、請求項１のマイクロアレイ。
【化２】
2009518649.tif 000007
（式中、
Ｘ１は、カルボキシ、ハロカルボニル、ハロカルボニルオキシ、シアノ、ヒドロキシ、メルカプト、イソシアナト、ハロシリル、アルコキシシリル、アシルオキシシリル、アジド、アジリジニル、ハロアルキル、三級アミノ、一級芳香族アミノ、二級芳香族アミノ、ジスルフィド、アルキルジスルフィド、ベンゾトリアゾリル、ホスホノ、ホスホロアミド、ホスファト、又はエチレン性不飽和基から選択される基板反応性官能基であり、
Ｙ２は、単結合又は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、又は−ＮＲａ−、又はこれらの混合物から選択される二価の基であって、Ｒａは水素、アルキル、又はアリールであり、
Ｒ２及びＲ３は、それらが結合したジカルボキシイミド基と共に、任意の芳香族基、任意の飽和若しくは不飽和環状基、又は任意の飽和若しくは不飽和二環状基と縮合することができる、４〜８員複素環基又は二環式複素環基を形成し、
Ｘ１が一価の基である場合ｒは１であり、Ｘ１が二価の基である場合ｒは２に等しく、
Ｇは、Ｘ１と反応可能な相補的な官能基であり、
前記テザリング基が、非置換であるか、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換されている。）
【請求項２６】
前記付着化学層が前記微細構造化表面に結合されたテザリング基を含み、前記テザリング基が、前記微細構造化表面上の相補的な官能基Ｇと式ＩＩＩの化合物との反応生成物を含む、請求項１のマイクロアレイ。
【化３】
2009518649.tif 000008
（式中、
Ｘ１は、カルボキシ、ハロカルボニル、ハロカルボニルオキシ、シアノ、ヒドロキシ、メルカプト、イソシアナト、ハロシリル、アルコキシシリル、アシルオキシシリル、アジド、アジリジニル、ハロアルキル、三級アミノ、一級芳香族アミノ、二級芳香族アミノ、ジスルフィド、アルキルジスルフィド、ベンゾトリアゾリル、ホスホノ、ホスホロアミド、ホスファト、又はエチレン性不飽和基から選択される基板反応性官能基であり
Ｒ２及びＲ３は、それらが結合したジカルボキシイミド基と共に、任意の芳香族基、任意の飽和若しくは不飽和環状基、又は任意の飽和若しくは不飽和二環状基と縮合することができる、４〜８員複素環基又は二環式複素環基を形成し、
Ｙ１は、単結合又は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲｄ−から選択される二価の基であって、Ｒｄは水素又はアルキル、又はこれらの混合物であり、
Ｒ４は、アルキル、アリール、アラルキル、又は−ＮＲｂＲｃであり、式中、Ｒｂ及びＲｃはそれぞれアルキル基であるか、又はそれらが結合している窒素原子と共に４〜８員複素環基を形成し、
Ｘ１が一価である場合ｒは１に等しく、Ｘ１が二価の基である場合ｒは２に等しく、
Ｇは、Ｘ２と反応可能な相補的な官能基であり、
前記テザリング基が、非置換であるか、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換されている。）
【請求項２７】
前記付着化学層が、引き続く、アミノ酸、核酸、炭水化物、及びタンパク質から成る群から選択される反応物質の固着に好適である、請求項１のマイクロアレイ。
【請求項２８】
前記付着化学層が、ＤＮＡ、酵素、及び抗体から成る群から選択される反応物質のその後の固着に好適である、請求項２７のマイクロアレイ。
【請求項２９】
反応物質が前記付着化学層に固着される、請求項１のマイクロアレイ。
【請求項３０】
自動システムで検知可能な基準印を更に含む、請求項１のマイクロアレイ。
【請求項３１】
請求項１のマイクロアレイとカバーとを含むキット。
【請求項３２】
サンプル中分析物の検出法であって、
（ａ）請求項２９に記載されるマイクロアレイを提供すること、
（ｂ）サンプルが前記反応物質と接触して複合体を形成するように、前記マイクロアレイの少なくとも１つの一次微細構造化要素内へ前記サンプルを堆積させること、
（ｃ）任意の複合体を検出すること、及び
（ｄ）前記複合体の存在又は量と前記サンプル中分析物の存在又は量とを関連付けることを含む方法。
【請求項３３】
サンプル中分析物の検出法であって、
（ａ）請求項２９に記載されるマイクロアレイを提供すること、
（ｂ）サンプルが前記反応物質と接触して複合体を形成するように、前記マイクロアレイの少なくとも１つの一次微細構造化要素内へ前記サンプルを堆積させること、
（ｃ）前記複合体を第２の反応物質と接触させ三元複合体を形成すること、
（ｄ）任意の三元複合体を検出すること、及び
（ｅ）前記三元複合体の存在又は量と前記サンプル中分析物の存在又は量とを関連付けることを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、遺伝子塩基配列決定やコンビナトリアルケミストリーなどの用途に有用なマイクロアレイに関し、また別の態様では、マイクロアレイを用いる分析物の検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロアレイは、例えば、遺伝子塩基配列決定、遺伝子発現の監視、遺伝子マッピング、細菌識別、創薬、バイオマーカー識別、及びコンビナトリアルケミストリーなどの、様々な用途に利用することができる。
【０００３】
マイクロアレイは通常、平面基板（例えば、シリコンウエファー、又はガラス顕微鏡スライド）上に作製される。マイクロアレイの特徴は通常、液相析出法により基板上に印刷又は「スポット」される。マイクロアレイの特徴は、各機能間の「非印刷」空間により分けられる。しかし、各特徴間の空間量は、マイクロアレイの製造に用いた手法によって決まる。
【０００４】
一般に、スポッティング法を用いて製造されたマイクロアレイは、比較的低い特徴密度を有する。アレイ表面上への微量液滴のスポッティングを含む製造法では、例えば、一般に、隣接した液滴が製造中に接触しないように、特徴間に十分な空間が必要である（例えば、米国特許第６，６１３，８９３号（ウェッブ（Webb）参照）。スポットの寸法、形状、及び乾燥パターンの制御は、堆積量、溶液の粘度、表面上での溶液の濡れ挙動、及び製造中の環境条件（例えば、温度及び湿度）などの要因によって決まる。予め定められた領域へ液体を封じ込める効果については、例えば、親水性及び疎水性パターンの交互使用（例えば、米国特許第５，４７４，７９６号（ブレナン（Brennan）及び同６，６３０，３５８号（ワグナー（Wagner）ら）参照）、三次元ポストの上面への液体配置（例えば、米国特許第６，４５４，９２４号（イェルゼイェフスキ（Jedrzejewski）ら）参照）、及び固体非多孔性マトリックスにおける多孔質領域を有する液体の含有（例えば、米国特許第６，３８３，７４８号（カーペイ（Carpay）ら）参照）が、挙げられている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上を考慮すると、スポッティング法を用いて製造される高密度マイクロアレイの必要性があると認識される。
【０００６】
簡潔に言うと、本発明は、例えば、インクジェット、圧力印刷、又は密着印刷などのスポッティング法を用いて製造可能な高密度マイクロアレイを提供する。このマイクロアレイは、微細構造化表面と、微細構造化表面の少なくとも一部に配置される付着化学層とを含む。前記微細構造化表面は、壁を有する一次微細構造化要素を含む。
【０００７】
本発明のマイクロアレイにおいて、壁の厚さは特徴間の非印刷空間を示す。従って、本発明のマイクロアレイでは、特徴間の空間が非常に小さい。更に、本発明のマイクロアレイは、平面基板上への直接印刷では通常は実現不可能な特徴形状（例えば、高密度に詰められた四角形）を包含することができる。
【０００８】
本発明のマイクロアレイでは、引き続き付着化学層に反応物質を固着させることができる。共有結合を介した固着が望ましい場合、大量の反応物質を、マイクロアレイの壁により形成される「微細コンパートメント」内に、特徴の寸法（すなわち、投影面積又は「設置面積」）を増加させずに定置させることができる。従って、ある領域内の表面に結合可能な反応物質量が増加する。
【０００９】
本発明のマイクロアレイの別の利点は、酵素結合検出法を用いることにより、より高感度の検出が可能であることである。微細コンパートメント内に溶液を封じ込めることにより、酵素反応により得られる生成物（例えば、低分子量蛍光分子）が、微細コンパートメント壁を超えて拡散することを防ぐ。
【００１０】
更に、本発明のマイクロアレイの均一な特徴（壁により確定される）は、マイクロアレイ画像の処理を簡潔にする。画像処理中に必要なユーザーによる介入は、最小限である。
【００１１】
典型的には、スポッティング法を用いて製造されるマイクロアレイでは、マイクロアレイの特徴を基板上にスポットする際、非常に精密な記録が必要である。本発明のマイクロアレイでは、スポット中におけるより高い許容誤差を可能にする。液滴を微細コンパートメント内に堆積する場合は、微細コンパートメント内に分散するものの、微細コンパートメント壁内に封じ込められる。微細コンパートメント内の液滴が付着する厳密な場所については、問題にならない。
【００１２】
従って、本発明のマイクロアレイは、スポッティング法を用いて製造される高密度マイクロアレイの必要性を満たす。
【００１３】
別の態様では、本発明は、本発明のマイクロアレイとカバーを含むキットを提供する。
【００１４】
更に別の態様では、本発明は、サンプル中の分析物の検出方法も提供する。本方法には、（ａ）反応物質を付着化学層に固着させた本発明のマイクロアレイを提供すること、（ｂ）サンプルが反応物質と接触して複合体を形成するように、マイクロアレイの少なくとも１つの一次微細構造化要素内へサンプルを堆積させること、（ｃ）複合体を第２の反応物質と接触させ三元複合体を形成すること、（ｄ）三元複合体を検出すること、及び（ｅ）三元複合体の存在又は量とサンプル中分析物の存在又は量とを関連付けることが含まれる。
【００１５】
定義
本発明の目的のため、以下の定義は以下に説明された意味を有するものとする。
【００１６】
「固着」とは、反応物質及び付着化学層に関して、反応物質の付着化学層に対する任意の付着方法を包含するものとする。このような方法には、共有結合及びイオン結合、接着剤などによる接着、及び付着化学層内への物理的包括を含むが、これらに限定されない。連結剤の場合、酸洗浄などで表面に官能性を持たせて作られた連結剤、又はコーティングされた連結剤により、反応物質を付着化学層に固着できる。
【００１７】
「両性」とは、任意の分子、化合物、組成物、又は複合体に関して、酸性及び塩基性の両方の特徴を持つことを意味するものとする。この用語は、アニオン性及びカチオン性の両方である分子、化合物、組成物、又は複合体（例えば、等電点におけるポリペプチド）を包含する。
【００１８】
「分析物」とは、対象のサンプル中に検出又は測定される、又はそれから分離される自然発生的な又は合成された、分子、化合物、組成物又は複合体を意味するものとする。分析物には、蛋白質、ペプチド、アミノ酸、脂肪酸、核酸、炭水化物、ホルモン、ステロイド、脂質、ビタミン、細菌、ウイルス、医薬品、及び代謝産物が挙げられるが、それらに限定されない。
【００１９】
「アレイ」とは、任意の化学的分析又は生化学的分析に有用で、きちんと整列した状態で提供される隔離領域又は「サンプルスポット」から成る道具を意味するものとする。アレイは、例えば、遺伝子塩基配列決定、遺伝子発現の監視、細菌識別、創薬、バイオマーカー識別、コンビナトリアルケミストリーなどで役立つ。「マイクロアレイ」は通常、面積約１平方ミリメートル未満、時として面積約０．２５平方ミリメートル未満、又は更に面積約０．０４平方ミリメートル未満である分離領域又はサンプルスポットを有する。
【００２０】
「付着化学層」とは、反応物質を不動化、固着、又は可逆的に固着できる任意の層、表面、又はコーティングを意味するものとする。付着化学層は、例えば、微細構造化表面上に配置されたコーティングとすることができ、又は微細構造化表面の官能化部分とすることができる。
【００２１】
任意の分子、化合物、組成物、又は複合体に関して「二官能性」は、２つ以上の官能基を持つことを意味するものとする。例えば、二官能性分子は、アズラクトン部分と共有結合形成が可能なアミノ基と、カチオンとイオン結合形成が可能なアニオン性基を持つことができる。
【００２２】
「結合部位」とは、付着化学層上に配置され、反応物質が固着可能な別個の位置を意味するものとする。
【００２３】
「相補的な官能基」とは、列挙した基と反応可能であり、イオン結合、共有結合、又はこれらの組み合わせを形成する基を意味するものとする。例えば、相補的な官能基は、式Ｉ、ＩＩ、又はＩＩＩの基Ｘ１と反応可能な付着化学層上の基とすることができる。
【００２４】
「官能基」とは、単一の化学物質として作用する傾向がある、分子、化合物、組成物、又は複合体中の原子の組み合わせを意味するものとする。官能基の例としては、−ＮＨ２（アミン）、−ＣＯＯＨ（カルボキシル）、シロキサン、−ＯＨ（ヒドロキシル）、及びアズラクトンが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２５】
「イオン性」とは、形式電荷を有する、すなわち、化学種の少なくとも１つの原子上の電子が過剰（負の形式電荷）又は不足（正の形式電荷）状態である任意の化学種を意味するものとする。ポリマー表面は、形式電荷を有する少なくとも１種の化学種を含有する場合、たとえポリマーコーティングが逆の形式電荷を有する対イオン（例えば、溶液中で）を付随する場合であっても、「イオン性」である。ポリマー表面自体が形式正電荷又は形式負電荷を有する場合であっても、対イオンは、最終的な中性電荷を有する表面をもたらすことができる。
【００２６】
「連結剤」とは、付着化学層に反応物質を固着させることのできる任意の化学種を意味するものとする。
【００２７】
「微細構造化要素」とは、突出又は陥没した、認知可能な幾何学的形状を意味するものとする。
【００２８】
「一次微細構造化要素」とは、表面上の微細構造化要素を意味するものとし、一次微細構造化要素は、同じ表面上のいかなる微細構造化要素の最大スケールを有する。
【００２９】
「二次微細構造化要素」とは、一次微細構造化要素と同じ表面上のより小さいスケールの微細構造化要素を意味するものとする。
【００３０】
「反応物質」とは、対象のサンプル中分析物に、単独で、又は分析物の付着化学層への結合を補助する分子又は化合物、例えば補酵素などと共に結合可能な、任意の自然発生的な又は合成された化学分子、化合物、組成物又は複合体を意味するものとする。本発明の反応物質は、化学的若しくは生化学的測定、検出又は分離に有用である。反応物質の例としては、アミノ酸、オリゴヌクレオチド及びｃＤＮＡを含む核酸、炭水化物、及び酵素及び抗体などのタンパク質が挙げられるが、これらに限定されない。
【００３１】
「テザリング化合物」とは、反応基を２つ有する化合物を意味するものとする。一方の基（すなわち、基板反応性官能基）は、基板表面（例えば、微細構造化表面、又は付着化学層と微細構造化表面間の任意の介在層）上の相補的な官能基と反応し、テザリング基を形成することができる。他方の反応基（すなわち、Ｎ−スルホニルアミノカルボニル基、又はＮ−スルホニルジカルボキシミド基）は、アミン含有物質と反応できる。テザリング化合物の両方の反応基が反応することにより、基板とアミン含有物質間に結合基が形成される（すなわち、アミン含有物質が基板上に不動化され得る）。
【００３２】
「テザリング基」とは、テザリング化合物を有する基板表面上での、反応基を２つ有する化合物と相補的な官能基との反応により、基板に付着された基を意味するものとする。テザリング基としては、Ｎ−スルホニルアミノカルボニル基又はＮ−スルホニルジカルボキシミド基が挙げられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
図１に、本発明のマイクロアレイの実施例を示す。マイクロアレイは、微細構造化表面１０と付着化学層１２を含む。微細構造化表面１０は、壁１４を含む一次微細構造化要素１１（図１には陥没型微細構造化要素として示す）を含む。図１には、付着化学層が微細構造化表面全体を覆っているように示すが、実際には、付着化学層は、微細構造化表面の一部のみに主に配置されていてもよい。
【００３４】
微細構造化表面
微細構造化表面は、壁を有する一次微細構造化要素を含む。壁の厚さは、一般に約１〜約５０マイクロメートル、好ましくは約１〜約３０マイクロメートル、より好ましくは約５〜約３０マイクロメートルである。
【００３５】
一般に、一次微細構造化要素の幾何学的形状は、反応物質又は分析物を含有する各液滴又はある容量の溶液の配置を制御するために、十分な容積を持つものが選択される。いくつかの実施形態では、幾何学的形状は、微細構造化要素のピッチ（すなわち、微細構造化要素の中心間の距離）が、約１〜約１，０００マイクロメートル、好ましくは約１０〜約５００マイクロメートル、より好ましくは約５０〜約４００マイクロメートルとなるように選択される。
【００３６】
一次微細構造化要素は、任意の構造を有することができる。例えば、一次微細構造化要素の構造は、平行かつ垂直な平面壁を有する立方要素の極端から、半球要素の極端であって、２極端間の壁の可能なあらゆる立体幾何学的形状を有する半球要素の極端までに及ぶことが可能である。特定の例には、立方体要素、円筒要素、角度のある円錐要素、平面壁、角度を有する角錐台要素、ハニカム要素及び立方体隅整形要素が挙げられる。その他の有用な微細構造化要素は、国際公開第ＷＯ００／７３０８２号及び同第ＷＯ００／７３０８３号に記載されている。
【００３７】
トポグラフィーのパターンは規則的、不規則、または２つの組み合わせであってもよい。「一定」とは、前記パターンが計画されていて、再現可能であるということを意味する。「不規則」とは、微細構造化要素の一つ以上の特徴部分が、非一定の方法で変化に富んでいるということを意味する。変化に富んだ特徴部分の例としては、例えば、微細構造化要素のピッチ、ピークから谷までの距離、深さ、高さ、側壁角、縁の半径、などの特徴が挙げられる。組み合わせパターンは、例えば、任意の点から微細構造化要素１０個分の幅の最小半径を有する領域にわたって不規則であるパターンを含むことができるが、これらの不規則パターンは全体パターン内でより長い距離にわたって再現することが可能である。「一定」、「不規則」および「組み合わせ」という用語は、微細構造化パターンを上に有するツールの１反復距離だけウェブの長さに付与されたパターンを表現するために本明細書で用いられる。例えば、ツールが円筒形ロールである時、１反復距離はロールの１回転に対応する。他の実施形態では、ツールはプレートとすることができ、反復距離はプレートの１寸法または両寸法に対応するであろう。
【００３８】
一次微細構造化要素の体積（微細構造化要素で定められる空隙容量）は、約１〜約２０，０００ピコリットル（ｐＬ）、好ましくは約１〜約１０，０００ｐＬの範囲であることが可能である。特定の実施形態では、約３〜約１０，０００ｐＬ、好ましくは、約３０〜約１０，０００ｐＬ、より好ましくは約３００〜約１０，０００ｐＬの体積を有する。
【００３９】
一次微細構造化要素の構造を特徴付けるもう一つの方法は、アスペクト比の観点から微細構造化要素を述べることである。「アスペクト比」は、陥没微細構造化要素の深さ対幅の比、又は突出微細構造化要素の高さ対幅の比である。陥没微細構造化要素の有用なアスペクト比は、典型的には約０．０１〜約２、好ましくは約０．０５〜約１、より好ましくは約０．０５〜約０．８の範囲である。突出微細構造化要素の有用なアスペクト比は、典型的には約０．０１〜約１５、好ましくは約０．０５〜約１０、より好ましくは約０．０５〜約８の範囲である。
【００４０】
一次微細構造化要素の全体的高さは、微細構造化要素の形状、アスペクト比および所望の体積に応じて異なる。微細構造化要素の高さは、約５〜約２００マイクロメートルの範囲とすることができる。いくつかの実施形態では、高さは約２０〜約１００マイクロメートル、好ましくは約３０〜約９０マイクロメートルの範囲である。
【００４１】
一次微細構造化要素のピッチは、典型的には約１〜約１，０００マイクロメートルの範囲内である。特定の実施形態では、約１０〜約５００マイクロメートル、好ましくは約５０〜約４００マイクロメートルの一次微細構造化要素ピッチを有する。微細構造化要素のピッチは均一であってもよいが、ピッチが均一であることが常に必要か、または望ましいとは限らない。いくつかの実施形態では、均一な微細構造化要素ピッチが見られることも、又はすべての特徴が同じであることも必要でなく、望ましくない場合がある。従って、異なる特徴タイプの組み合わせ、例えば、微細構造化要素ピッチの組み合わせを有する微細構造化要素は、本発明のマイクロアレイの微細構造化表面を含んでもよい。個々の要素のピークから谷までの平均距離は、一般に約１〜約２００マイクロメートルである。
【００４２】
図２に示すように、いくつかの実施形態では、本発明のマイクロアレイは、例えば、各微細構造化要素内の濡れ／均一液体分配の改善が可能な二次微細構造化要素２８を含む。一次微細構造化要素２１は、壁部２４間に広がる基部表面２３を有する。一次微細構造化要素の基部２３は、例えば、二次微細構造化要素２８（好ましくは、二次微細構造化要素は１つの壁より次の壁まで広がる）を含んでもよい。図２には、付着化学層２２が微細構造化表面２０全体を覆っているように示すが、実際には、付着化学層は、一次又は二次微細構造化要素の一部のみに主に配置されていてもよい。二次微細構造化要素は、ｘ方向（すなわち、基部表面に対し略垂直）、並びに長さ及び幅方向に寸法を有してもよい。一般に、ｘ方向の寸法は、約０．１〜約５０マイクロメートル、好ましくは約０．１〜約２０マイクロメートルである。いくつかの実施形態では、ｘ方向の寸法は、約０．１〜約１０マイクロメートル、好ましくは約０．１〜約５マイクロメートルである。
【００４３】
いくつかの実施形態では、二次微細構造化要素のｘ方向の寸法は、一次微細構造化壁の高さより少なくとも約５マイクロメートル小さい。例えば、二次微細構造化要素のｘ方向の寸法は、一次微細構造化壁の高さより少なくとも２０マイクロメートル小さい。特定の実施形態では、二次微細構造化要素のｘ方向の寸法は、一次微細構造化壁の高さより少なくとも５０マイクロメートル小さく、好ましくは少なくとも７０マイクロメートル小さい。
【００４４】
二次微細構造化要素は、例えば、平行要素、非平行要素、又は平行及び非平行要素の任意の組み合わせなどの、任意のパターンを形成してもよい。二次微細構造化要素は、いかなる数のポイントで交差してもよく、例えば直線の平行要素、および９０度の角度で交わる要素であってもよい。
【００４５】
いくつかの実施形態では、二次微細構造化要素は、さらに容積を有する（例えば、９０度で交差する二次微細構造化要素によって規定される容積、又は二次微細構造化要素及び一次微細構造化壁との交差部分によって規定される容積）。そのような実施形態において、１つの二次微細構造化要素の容積に対する一次微細構造化要素の容積の比は、約５〜約２，０００，０００である。例えば、この比は約５０〜約１，０００，０００、好ましくは約１５０〜約１５０，０００、より好ましくは約３５〜約５００とすることができる。
【００４６】
微細構造化表面は、典型的にはポリマーを含むが、ガラス、又は以下に記載するコーティング技術、キャスティング技術、又は圧縮技術に従う、任意のその他材料を含むことができる。好ましくは、微細構造化表面は、励起エネルギーに応答して所望の分析物により発される電磁気信号を干渉しない材料（例えば、励起エネルギー、又は励起エネルギーに応答して所望の分析物より発される電磁気信号と同等の電磁気エネルギーを伝達しない材料）を含む。分析物により発される電磁気信号の例としては、蛍光、吸光度、電流、化学発光などが挙げられる。
【００４７】
微細構造化表面に有用な高分子フィルムの非限定的な実施例としては、ポリオレフィン類（例えば、ポリプロピレン又はポリエチレン）、ポリ（塩化ビニル）、オレフィン系コポリマー類（例えば、プロピレンのコポリマー）、エチレンとビニルアセテート又はビニルアルコールのコポリマー類などの熱可塑性樹脂類、ヘキサフルオロプロピレンのコポリマー類及びターポリマー類などのフッ素化熱可塑性樹脂類、及びそれらの表面改質変種、ポリ（エチルテレフタレート）及びそのコポリマー類、ポリウレタン、ポリイミド類、アクリル類、及びケイ酸塩類、シリカ、アルミネート類、長石、タルク、炭酸カルシウム、二酸化チタンなどの充填剤を用いる上の充填剤入り変種が挙げられる。上記材料から製造される共押出フィルム及び積層フィルムも、有用である。好ましくは、微細構造化表面は、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、又はこれらのコポリマー類を含む。
【００４８】
微細構造化表面は、様々な方法、例えば、キャスティング技術、コーティング技術、又は圧縮技術を用いて製造可能である。例えば、微細構造化表面の微細構造化は、（１）微細構造化パターンを有するツールを用いて溶融熱可塑性樹脂をキャスティングする、（２）微細構造化パターンを有するツール上に流体をコーティングし、流体を固化し、得られたフィルムを取り出す、又は（３）熱可塑性樹脂フィルムをニップロールに通して、微細構造化パターンを有するツールに相対して圧縮させる、の少なくともいずれかによって達成することが可能である。ツールは、ツール材料及び所望のトポグラフィーの特徴群にある程度応じて選択された、当該技術分野において既知の多くの技術のいずれかを用いて形成することが可能である。例証的技術には、エッチング（例えば、化学的エッチング、機械的エッチング、あるいはレーザーアブレーション又は反応イオンエッチングなどの他の代替手段を介した）、写真平板、光造形、微細機械加工、ローレット切り（例えば、切断ローレット切り又は酸強化ローレット切り）、スコアリングまたはカッティングが挙げられる。微細構造化表面を形成する別法には、熱可塑性押出、硬化性流体コーティング法、及びこれも硬化させることが可能である熱可塑性層のエンボス加工が挙げられる。
【００４９】
押出法は、押し出された材料又は前形成された基板をニップに通すことを含み、ニップは冷却ロールと所望の微細構造の逆パターンが彫り込まれたキャスティングロールによって生じる。あるいは、入力されたフィルムは押出コーターまたは押出成形機にフィードされる。高分子層は、入力されたフィルム上にホットメルトコーティングされる（押し出される）。その後、高分子層は微細構造化表面になるように形成される。
【００５０】
カレンダー加工は、フィルム処理技術において知られているようにニップを用いる連続プロセスにおいて実行可能である。本発明において、好適な表面を有するとともに所望の微細構造化パターンを受理するのに十分な厚さを有するウェブを２個の円筒形ロールによって形成されたニップに通し、このとき、２個の円筒形ロールの内の１個は、ウェブ表面に彫り込まれる所望の構造に対する逆画像を有する。表面層はニップで彫刻ロールに接触し、微細構造化パターンを形成する。
【００５１】
付着化学層
本発明のマイクロアレイは、微細構造化表面の少なくとも一部に配置される付着化学層を包含する。付着化学層は、引き続き層に反応物質を固着させるのに適している。
【００５２】
付着化学層が反応物質を固着させるのに好適で、特定のマイクロアレイ上で実施される分析及び付随する条件に適合性がある場合、多様な付着化学層が本発明のマイクロアレイに有用となり得る。
【００５３】
いくつかの実施形態では、付着化学層は、連結剤を含むように官能化される。連結剤は、マイクロアレイに固着される反応物質、及びマイクロアレイが用いられる用途に基づいて選択することができる。好ましい連結剤には、米国特許第４，３０４，７０５号（ハイルマン（Heilman）ら）、同第４，４５１，６１９号（ハイルマン（Heilman）ら）、同第５，２６２，４８４号（コールマン（Coleman）ら）、同第５，３４４，７０１号（ギャニオン（Gagnon）ら）、及び同第５，４０３，９０２号（ハイルマン（Heilman）ら）で教示されるコポリマー類により提供されるような、アズラクトン部分が挙げられる。特に好ましいコポリマー類は、アクリルアミド及びアクリルアミド誘導体類、ヒドロキシエチルアクリレート及びメタクリレートなどの、親水性又は水溶性コモノマー類を用いて調製されるものである。
【００５４】
上記アズラクトンコポリマー類に加え、好適なアズラクトン官能性化合物には、米国特許第４，４８５，２３６号（ラスムッセン（Ramussen）ら）及び同第５，１４９，８０６号（モーレン（Moren）ら）に開示されるような化合物が挙げられる。
【００５５】
米国特許第６，７９４，４５８号（ハダッド（Haddad）ら）に開示されるようなアズラクトン官能性ヒドロゲルコーティングも、利用することが可能である。アズラクトン官能性ヒドロゲルは、最初に親水性アズラクトン官能性コポリマー（例えば、上述のアズラクトン官能性コポリマーのうち１種）の溶液を調製することにより、調製することができる。次いで、このコポリマーは適切な架橋剤と配合された後、混合物は微細構造化表面にコーティングされるか、又は塗布される。架橋剤は、コポリマーのアズラクトン基の一部と反応することにより、多孔質の架橋ヒドロゲルを形成する。これで、ヒドロゲルコーティング中の未反応のアズラクトン基は、適切な最終用途のため、官能性物質の付着に利用可能である。
【００５６】
アズラクトン連結剤に加えて、その他の連結剤を含むコポリマー類も利用可能である。これらとしては、例えば、エポキシ、カルボン酸、ヒドロキシル、アミン、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド、イソ−及びイソチオシアネート、無水物、アルデヒド、及び反応物質の不動化技術分野において周知のその他の基が挙げられる。連結剤を含むコポリマー類は、当該技術分野において周知の逐次重合又は連鎖生長重合プロセスのいずれかによって調製することができる。
【００５７】
アズラクトン部分はオリゴヌクレオチドを含む多くの反応物質との反応に好適であることから、これらの部分が有用である。アズラクトン部分は一般に加水分解に対して安定であり、そのため本発明の適用に用いられる場合、比較的長い貯蔵寿命を有する。これらの部分はまた、一般に種々反応物質との高い反応性をも示す。
【００５８】
付着化学層を、米国特許第６，７８３，８３８号（コールマン（Coleman）ら）に開示されるような、イオンコーティングとすることもできる。イオンコーティングとしては、例えば、１種以上のイオン性ポリマー類、加水分解アズラクトン部分を含むヒドロゲル、ヒドロゲルに固着した二官能性分子、又は１種以上のイオン性ポリマー類の保護膜を有するヒドロゲルが挙げられる。
【００５９】
イオン性ポリマー類は、カチオン性又はアニオン性であってよい。カチオン性ポリマーコーティング用に好適な物質には、２−ビニルピリジン、３−ビニルピリデン、４−ビニルピリデン、（３−アクリルアミドプロピル）トリメチルアンモニウムクロリド、２−ジエチルアミノエチルアクリレート、２−ジエチルアミノエチルメタクリレート、３−ジメチルアミノプロピルアクリレート、３−ジメチルアミノプロピルメタクリレート、２−アミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート及びメタクリレート、２−アクリルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド、２−メタクリルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド、３−メタクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリド、３−アミノプロピルメタクリルアミド、ジメチルアミノエチルメタクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、及びその他同様の置換アクリルアミド類又はメタクリルアミド類などの、アミン含有モノマー類；４−ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロリド、４−ビニル−１−メチルピリジニウムブロミド、エチレンイミン、リジン、アリルアミン、ビニルアミン、ナイロン、及びキトサンから作られるポリマー又はコポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。アニオン性ポリマーコーティングに好適な物質には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、ビニル安息香酸、Ｎ−アクリロイルアミノ酸、又はＮ−メタクリロイルアミノ酸などの不飽和酸類；２−カルボキシエチルアクリレート；ビニルリン酸；ビニルホスホン酸；モノアクリルオキシエチルリン酸；スルホエチルメタクリレート；スルホプロピルメタクリレート；３−スルホプロピルジメチル−３−メタクリルアミドプロピルアンモニウム分子内塩；スチレンスルホン酸；２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸（ＡＭＰＳ）；ヘパリン、デルマタン硫酸、及びデキストラン硫酸などのスルホン酸化多糖類；カルボン酸化ポリ塩化ビニル；及びイズロン酸、カルボキシメチルセルロース、又はアルギン酸などのカルボン酸化多糖類のポリマー又はコポリマーが挙げられるが、これらには限定されない。
【００６０】
他の実施形態では、イオンコーティングにヒドロゲルを包含できる。本明細書で使用する時、ヒドロゲルとは、含水ゲル、すなわち、親水性で水を吸収するが、水に不溶性のポリマーを意味する。ヒドロゲルは、例えば、乾燥重量の３〜５倍の水を吸収可能な多孔質表面コーティングを提供できる。これにより、様々な生物学的分析、化学的分析、及び生化学的分析を実施するのに好適な親水性環境が提供される。
【００６１】
ある実施形態では、イオンコーティングに連結剤を包含できる。有用な連結剤には、上記の剤が含まれる。必要に応じて、２種以上の連結剤を用いることができる。存在する場合、連結剤はイオンコーティングに不可欠な構成成分とすることができ、若しくは、続く工程で、イオン性表面コーティングに固着することができる。当該技術分野において既知のあらゆる方法を用い、イオンコーティングに固着される連結剤を導入することができる。固着方法は、用いられる連結剤によって変わると理解される。
【００６２】
別の実施形態では、イオンコーティングは、上述のイオンコーティング（「イオン性表面コーティング」）の１つに配置される、イオン性ポリマーコーティング（「イオン性ポリマー保護膜」）を含む。イオン性ポリマー保護膜は、カチオン性、アニオン性、又は両性であってよい。イオン性表面を含むイオン性ポリマー保護膜は、後に分析物を検出又は分析できるように、反応物質とイオン結合を形成することが望ましい場合もある。
【００６３】
イオン性ポリマー保護膜を、任意の表面コーティングとともに用いることができる。例えば、イオン性ポリマー保護膜は、アズラクトンコポリマー類を含むヒドロゲルなど、非イオン性表面コーティングに塗布することができる。このような実施形態では、イオン性ポリマーコーティングが、アズラクトンポリマーと共有反応する官能基を有することが有利なことがある。あるいは、イオン性ポリマー保護膜を、非アズラクトンイオン性ポリマーなど、イオン性表面コーティングに塗布することができる。このような実施形態では、表面コーティングと、逆の形式電荷を有する保護膜を有することが有利なことがある。このように、対応するコーティング上の形式電荷は、表面コーティングと保護膜間でイオン結合を形成する。更に、多重の保護膜が可能である。非アズラクトンイオン性ポリマー表面コーティングに有用なものとして上述した材料は、イオン性ポリマー保護膜に用いるのにも同様に適している。任意のこれらの材料を、イオン性ポリマー保護膜中で架橋可能である。イオン性ポリマー保護膜を選択し、個々の適用に望まれる特定の性質を提供することができる。例えば、１種以上のアニオン性ポリペプチド（例えばタンパク質）が固着される適用には、カチオン性保護膜を選択することができる。
【００６４】
さらに他の実施形態では、イオン性表面コーティングは、連結剤に固着されるアミノ官能性イオン分子など、小さい二官能性イオン分子を包含することができる。アミノ官能性イオン分子の場合、アミンは、例えば、表面コーティングの連結剤中アズラクトン部分と共有結合を形成する。分子のイオン部分は、イオン性表面コーティングにイオン性を与える。イオン性の程度は、使用に合わせて選択される個々のイオン分子により決定される。このように、ポリマー保護膜を必要とせずに、イオン性表面コーティングにイオン性が提供される。連結剤の任意の部分と反応する官能基を有する任意のイオン分子も、本発明に適する可能性がある。好適なアミン官能イオン分子として、アミノカルボン酸類（例えば、グリシン、アラニン、アスパラギン酸、β−アラニン、γ−アミノ酪酸、及び１２−アミノドデカン酸など、α−、β−、γ−などのアミノ酸類）；２−アミノエタンスルホン酸（タウリン）、及び３−アミノ−１−プロパンスルホン酸などのアミノスルホン酸類；２−アミノエタンホスホン酸、２−アミノエチル二水素リン酸塩、２−アミノエチルチオリン酸ナトリウム塩、及びアミノプロピルホスホン酸などのアミノホスホン酸又はリン酸類；及び、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピルアミン、Ｎ−アミノプロピルモルホリン、２−（２−アミノエチル）ピリジン、２−アミノエチルトリメチルアンモニウムクロリド、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミン、２−アミノエチルピペリジン、及びＮ−（２−アミノエチル）１，３−プロパンジアミンなどのポリアミン類が挙げられるが、これらには限定されない。
【００６５】
付着化学層を、米国特許第６，８８１，５３８号（ハダッド（Haddadら）に開示されるような、シリコン含有層とすることもできる。本発明で用いるシリコン含有層は、連結剤が層に共有結合できるように、好ましくはシリル化可能である。シリル化はＳｉ−ＯＨ基の存在により起こりうるが、これは必要条件ではないと考えられる。このような連結剤は、シリカ（例えばガラス）表面の官能化に従来より用いられる剤であることができる。連結剤は、引き続き反応物質を層に固着するのに好適であるが、反応物質のシリコン含有層への固着に必須ではない。連結剤は、例えば、シリコン含有層をカップリング剤で官能化することにより、又は官能化ポリマー（例えばアズラクトン官能性ポリマー）をその上にコーティングすることにより提供される。
【００６６】
官能化の種類は、反応物質の種類により決まるであろう。好ましくは、シリカ材料の表面を化学的に反応性にする様々な従来のアプローチが知られており、その使用によって、引き続く反応物質の固着のためにシリコン含有層上に連結剤が作り出される程度に本発明で用いてもよい。これらとしては、アミノシランなどのシランカップリング剤を使用してアミノ官能性を与える、カルボキシシランを使用してカルボキシ官能性を与える、エポキシシランを使用してエポキシ官能性を与える、メルカプトシラン（例えば、式、ＨＳ−Ｌ−Ｓｉ（Ｘ）（Ｙ）（Ｚ）で、式中、Ｌは二価の有機結合基であり、Ｘはアルコキシ、アシルオキシ、アミンまたは塩素などの加水分解性基であり、ＹおよびＺは加水分解性または非加水分解性基であるもの）を使用してメルカプト官能性を与える、ヒドロキシシランを使用してヒドロキシ官能性を与えることなどが挙げられる。このようなシリル化反応（すなわちシラン化反応）の条件は、一般に当業者に既知である。その他のシリル化反応の例は、ファンデルフールト（Van Der Voort）らによる、液体クロマトグラフィーと関連技術誌（J. Liq. Chrom. & Rel Technol）１９巻、２７２３〜２７５２頁（１９９６年）、スダカール・ラオ（Sudhakar Rao）らによる、テトラヒドロンレター（Tet.Lett.）２８巻、４８９７〜４９００頁（１９８７年）、ジョー（Joos）らによる、分析生化学（Anal. Biochem）２４７号、９６〜１０１頁（１９９７年）、エバーソルド（Aebersild）らによる、分析生化学（Anal. Biochem.）、１８７巻、５６〜６５頁（１９９０年）、及び国際公開第ＷＯ９８／３９４８１号に記載されている。
【００６７】
シリコン含有層は、フィルム又はコーティングであることができる。フィルムとしては、典型的には、酸化シリコンフィルム、窒化シリコンフィルム、酸窒化シリコンフィルム、プラズマ重合ポリシロキサンフィルム、水素化および非水素化非晶質シリコン含有フィルム、シリコンドープダイヤモンド様炭素フィルムなどのシリコン原子を含有するプラズマ及び又は蒸着材料が挙げられる。例えば、米国特許第６，６９６，１５７号（デヴィッド（David）ら）、及び同第６，７９５，６３６号（クロンク（Cronk）ら）、及びプラズマ蒸着薄膜（Plasma Deposited Thin Films）、Ｊ．モート（Mort）及びＦ．ジャンセン（Jansen）編、ＣＲＣ出版、フロリダ州ボカレートン（Boca Raton）（１９８６年）を参照されたい。コーティングとしては、典型的には、加水分解反応から形成されるポリシロキサン、酸化シリコンなどの液体から蒸着されるシリコン原子を含有する材料が挙げられる。そのようなシリコン含有層は、反応性、連結剤及び反応物質との相互作用に関して、シリカ（例えば、ガラス）基板を模倣できる表面を提供する。
【００６８】
好ましいシリコン含有層として、ダイヤモンド様ガラス膜が挙げられる。本明細書では、用語「ダイヤモンド様ガラス膜」は、炭素、シリコン、及び酸素を含む実質的に又は完全に非晶質のフィルムを意味する。フィルムは、共有結合、又は相互貫入することができる。本発明の非晶質ダイヤモンド様膜は、短距離秩序を付与するために原子のクラスタリングを含むことができるが、１８０ｎｍ〜８００ｎｍの波長を有する化学放射を不都合に散乱させる可能性のあるミクロ結晶性又はマクロ結晶性につながる中距離秩序および長距離秩序を本質的に欠いている。ダイヤモンド様ガラス（ＤＬＧ）は、ガラスのように相当量のシリコン及び酸素と共に非晶質炭素系を含むが、それでもなおダイヤモンド様の特性を保持する。これらのフィルム中には、水素不含基準で少なくとも約３０％の炭素、相当量のシリコン（少なくとも約２５％）、および約４５％以下の酸素（ここでは組成物百分率とは原子百分率を意味する）がある。かなり大量のシリコンと、有意な量の酸素および相当量の炭素との独自の混合が、これら膜の透明性および可撓性を高くする（ガラスと異なる）。
【００６９】
シリコン含有層を含む本発明のマイクロアレイは、必要であれば、典型的にシリコン含有層の上にあるポリマーコーティングを含むこともできる。このようなポリマーコーティングによって、シリコン含有層に様々な連結剤を提供できる。あるいは、それらを連結剤を既に含んだシリコン含有層に塗布できる。
【００７０】
好適なポリマーコーティングとしては、反応物質を固着するのに好適であり、特定のマイクロアレイ上で実施される分析及び付随する条件に適合性があるものが挙げられる。例えば、国際公開第ＷＯ９９／５５３１９号に記載されるポリマーコーティングが挙げられる。好適な連結剤は、アズラクトン部分（例えば、上述のもの）、エポキシ、カルボン酸、ヒドロキシル、アミン、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド、イソ−及びイソチオシアネート、無水物、アルデヒド、及び反応物質の不動化技術分野において周知のその他の基が挙げられる。好ましいポリマーコーティングは、アクリルアミド及びアクリルアミド誘導体類、ヒドロキシエチルアクリレート及びメタクリレートなどの、親水性又は水溶性コモノマー類を用いて調製されるコポリマー類を含む。
【００７１】
付着化学層は、米国特許出願公開第０５／０１０７６１５号、及び同第０５／０２２７０７６号に記載される、Ｎ−スルホニルアミドカルボニル含有化合物、又はＮ−スルホニルジカルボキシミド含有化合物を含むこともできる。
【００７２】
例えば、付着化学層は、微細構造化表面に結合されたテザリング基を含むことができ、前記テザリング基は、微細構造化表面上の相補的な官能基Ｇと式Ｉの化合物との反応生成物を含む。
【００７３】
【化１】
2009518649.tif 000003
【００７４】
（式中、
Ｘ１は、カルボキシ、ハロカルボニル、ハロカルボニルオキシ、シアノ、ヒドロキシ、メルカプト、イソシアナト、ハロシリル、アルコキシシリル、アシルオキシシリル、アジド、アジリジニル、ハロアルキル、三級アミノ、一級芳香族アミノ、二級芳香族アミノ、ジスルフィド、アルキルジスルフィド、ベンゾトリアゾリル、ホスホノ、ホスホロアミド、ホスファト、又はエチレン性不飽和基から選択される基板反応性官能基であり、
Ｙ１は、単結合又は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲｄ−から選択される二価の基であって、Ｒｄは水素又はアルキル、又はこれらの混合物であり、
Ｚ１は、アルキル、アリール、又は−（ＣＯ）Ｒａであり、式中、ＲａはＲ１及びそれらが結合している基と共に、窒素へテロ原子及びイオウへテロ原子を有する４〜８員複素環基又は二環式複素環基を形成し、ここで、当該複素環基又は二環式複素環基が、任意の芳香族基、任意の飽和若しくは不飽和環状基、又は任意の飽和若しくは不飽和二環状基と縮合することができ、
Ｒ１は、アルキル、フルオロアルキル、クロロアルキル、アリール、ＮＲｂＲｃであり、式中、Ｒｂ及びＲｃは、それぞれアルキル基であるか、又はそれらが結合している窒素原子と共に４〜８員環状基を形成しているか、又はＲ１が、Ｒａ及びそれらが結合している基と共に、任意の芳香族基、任意の飽和若しくは不飽和環状基、又は任意の飽和若しくは不飽和二環状基と縮合することができる、４〜８員複素環基又は二環式複素環基を形成し、
Ｘ１が一価の基である場合ｒは１に等しく、Ｘ１が二価の基である場合ｒは２に等しく、
Ｇは、Ｘ１と反応して、イオン結合、共有結合、又はそれらの組み合わせを形成可能な相補的な官能基であり、
前記テザリング基が、非置換であるか、またはハロ、アルキル、アルコキシ、もしくはそれらの組み合わせによって置換されている。）
他の実施形態では、付着化学層は、微細構造化表面に結合されたテザリング基を含み、前記テザリング基は、微細構造化表面上の相補的な官能基Ｇと式ＩＩの化合物との反応生成物を含む。
【００７５】
【化２】
2009518649.tif 000004
【００７６】
（式中、
Ｘ１は、カルボキシ、ハロカルボニル、ハロカルボニルオキシ、シアノ、ヒドロキシ、メルカプト、イソシアナト、ハロシリル、アルコキシシリル、アシルオキシシリル、アジド、アジリジニル、ハロアルキル、三級アミノ、一級芳香族アミノ、二級芳香族アミノ、ジスルフィド、アルキルジスルフィド、ベンゾトリアゾリル、ホスホノ、ホスホロアミド、ホスファト、又はエチレン性不飽和基から選択される基板反応性官能基であり、
Ｙ２は、単結合又は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、又は−ＮＲａ−、又はこれらの混合物から選択される二価の基であって、Ｒａは水素、アルキル、又はアリールであり、
Ｒ２及びＲ３は、それらが結合したジカルボキシイミド基と共に、任意の芳香族基、任意の飽和若しくは不飽和環状基、又は任意の飽和若しくは不飽和二環状基と縮合することができる、４〜８員複素環基又は二環式複素環基を形成し、
Ｘ１が一価の基である場合ｒは１であり、Ｘ１が二価の基である場合ｒは２に等しく、
Ｇは、Ｘ１と反応可能な相補的な官能基であり、
前記テザリング基が、非置換であるか、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換されている。）
さらに他の実施形態では、付着化学層は、微細構造化表面に結合されたテザリング基を含み、前記テザリング基は、微細構造化表面上の相補的な官能基Ｇと式ＩＩＩの化合物との反応生成物を含む。
【００７７】
【化３】
2009518649.tif 000005
【００７８】
（式中、
Ｘ１は、カルボキシ、ハロカルボニル、ハロカルボニルオキシ、シアノ、ヒドロキシ、メルカプト、イソシアナト、ハロシリル、アルコキシシリル、アシルオキシシリル、アジド、アジリジニル、ハロアルキル、三級アミノ、一級芳香族アミノ、二級芳香族アミノ、ジスルフィド、アルキルジスルフィド、ベンゾトリアゾリル、ホスホノ、ホスホロアミド、ホスファト、又はエチレン性不飽和基から選択される基板反応性官能基であり、
Ｒ２及びＲ３は、それらが結合したジカルボキシイミド基と共に、任意の芳香族基、任意の飽和若しくは不飽和環状基、又は任意の飽和若しくは不飽和二環状基と縮合することができる、４〜８員複素環基又は二環式複素環基を形成し、
Ｙ１は、単結合又は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲｄ−から選択される二価の基であって、Ｒｄは水素又はアルキル、又はこれらの混合物であり、
Ｒ４は、アルキル、アリール、アラルキル、又は−ＮＲｂＲｃであり、式中、Ｒｂ及びＲｃはそれぞれアルキル基であるか、又はそれらが結合している窒素原子と共に４〜８員複素環基を形成し、
Ｘ１が一価である場合ｒは１に等しく、Ｘ１が二価の基である場合ｒは２に等しく、
Ｇは、Ｘ２と反応可能な相補的な官能基であり、
前記テザリング基が、非置換であるか、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換されている。）
一般に、付着化学層の官能化の種類は、用いられる微細構造化表面、及び反応物質の種類により決まるであろう。高分子材料の表面を化学的に反応性にする様々なアプローチが知られており、その使用によって、引き続く反応物質の固着のために連結剤が作り出される程度に本発明で用いることができることは、当業者に高く評価されるだろう。
【００７９】
当該技術分野において既知の任意の好適な手段によって、付着化学層を微細構造化表面に塗布することができる。当然のことながら、適切な塗布手段は、用いられる付着化学層の種類によって決まる。
【００８０】
例えば、アズラクトン層、イオンコーティング、Ｎ−スルホニルジカルボキシミド含有化合物、及びＮ−スルホニルアミノカルボニル含有化合物などの一部の付着化学層は、例えば、押し出しコーティング、ダイコーティング、ディップコーティング、エアナイフコーティング、グラビアコーティング、カーテンコーティング、スプレーコーティング、巻き線コーティングロッドの使用など、当該技術分野において既知の従来の手段によって塗布できる。
【００８１】
いくつかの実施形態では、付着化学層を架橋して、ないしは別の方法で処理し、例えば、不溶化し、ガラス遷移温度（Ｔｇ）を変化させ、又はコーティングの接着特性を変化させることができる。例えば、得られるコーティングのＴｇを上昇させるために、低いＴｇを有するコポリマー類を架橋剤と共に配合することができる。
【００８２】
典型的には、コーティングは約０．０１〜約１０ミクロンである。より厚いコーティングを使用する際に起きる可能性がある拡散の困難さを最小化するために、約１ミクロン未満のコーティングが好ましい。対象の分析物は、付着化学層に固着された反応物質に接触する前に、層全体に拡散する必要がある場合がある。コーティングが比較的厚い場合、例えば、約１０ミクロンを超える場合、必要とされる拡散時間により、分析物／反応物質の相互作用速度を遅くする可能性がある。
【００８３】
必要であれば、当業者に周知の任意の方法によって、基板（すなわち、微細構造化表面又は任意の介在層）へのコーティングの接着を改善することができる。これらの方法としては、例えば、コロナ又はプラズマ処理、あるいはプライマー塗布などの微細構造化表面に対する様々な前処理又はコーティングが挙げられる。好適なプライマーとしては、ポリエチレンイミン、ポリ塩化ビニリデン、米国特許第５，６０２，２０２号（グローヴス（Groves））で述べられるものなどのプライマー、及び米国特許第５，２０４，２１９号（ヴァン・オーエイ（Van Ooij）ら）、同第５，４６４，９００号（ストフコ・ジュニア（Stofko,Jr.）、及び同第５，６３９，５４６号（ビルカディ（Bilkadi））で述べられるような両側官能性シランと組み合わせた無機金属酸化物のコロイド分散体が挙げられるが、これらに限定されない。コポリマーのポリオレフィン微細構造化表面への接着を増大させるその他の方法は、米国特許第５，５００，２５１号（バーゴイン  ジュニア（Burgoyne Jr.）ら）に記載されている。
【００８４】
例えば、ダイヤモンド様膜などのその他の付着化学層を、気体からのプラズマ蒸着により蒸着できる。ダイヤモンド様膜の蒸着方法及び装置は、米国特許第６，６９６，１５７号（デヴィッド（David）ら）、及び同第６，７９５，６３６号（クロンク（Cronk）ら）に開示されている。
【００８５】
反応物質を付着化学層に固着し、結合部位を形成することができる。当該技術分野において既知のあらゆる方法を用い、付着化学層に固着される反応物質を導入することができる。固着方法は、用いられる反応物質（１種又は複数種類）によって変わると理解される。
【００８６】
本発明で用いる反応物質の種類は、用途及び対象の分析物によって変わるであろう。例えば、ＤＮＡの性質の決定には、オリゴヌクレオチドが好ましい。抗原の存在を判定する診断テストを実施する際には、抗体が好ましい。それゆえに、好適な反応物質としては、アミノ酸、オリゴヌクレオチド及びｃＤＮＡを含む核酸、炭水化物、及び酵素及び抗体などのタンパク質が挙げられるが、これらに限定されない。
【００８７】
反応物質を本発明のマイクロアレイの付着化学層に、固着により結合部位を形成することを目的に導入することができる。固着方法には、共有結合及びイオン結合、接着、及び反応物質の物理的包括が挙げられるが、これらに限定されない。反応物質の固着方法にかかわらず、オンチップまたはオフチップ合成をはじめとする当該技術分野において既知のあらゆる方法を用い、付着化学層に反応物質を導入することができる。毛細管のアレイによって、アレイ状のピペット装置によって、または液滴をリザーバのトレーから移動するようにデザインされたポストのアレイによって、固着される反応物質を含有する溶液群を同時に導入できる。
【００８８】
サンプルが付着化学層に固着した反応物質と接触し、反応物質への分析物の結合により形成される任意の複合体を検出することにより、対象とするサンプル中の分析物を検出することができる。複合体の存在量を、サンプル中の分析物の存在又はその量と関連づけさせることができる。
【００８９】
付着化学層に固着した反応物質とサンプルを接触させて複合体を形成し、次いで該複合体を第２の反応物質（例えば、複数のレポーター分子産生が可能な酵素結合した抗体）と接触させて三元複合体を形成することにより、サンプル内の分析物を検出することもできる。三元複合体を検出し、三元複合体の存在又はその量をサンプル中分析物の存在又はその量と関連づけさせることができる。複合体を、例えば、蛍光、吸光度、電流、化学発光などにより検出することができる。一般には、酵素の基質を含有する溶液を添加することにより達成される。基板上の酵素の作用により、上述した任意の手法で測定可能なレポーター分子が産生される。
【００９０】
好ましくは、基質が複数回代謝回転するのに十分な時間、サンプルを基質溶液とインキュベートし、それにより、微細構造化した各特徴内に産生するレポーター分子の量を増加させる。本発明のマイクロアレイの微細構造化要素は、インキュベーション中にサンプルを限局化させ、サンプルが微細構造化要素を超えて拡散するのを防ぐ。従って本発明のマイクロアレイは、レポーター分子が堆積するのではなく、拡散するような平面状マイクロアレイを用いて得られる感度よりも、高い感度を提供する。
【００９１】
任意の層及び特徴
本発明のマイクロアレイを、基板上に提供することができる。製造中及び／又は使用中、基板はマイクロアレイを支持することができる。有用な基板材料としては、有機および無機材料が挙げられる。例えば、基板には、無機ガラス、セラミック材料、高分子材料、充填材入り高分子材料、又は繊維材料が含まれる。例えば、接着剤の使用などの任意の好適な手段を用いて、マイクロアレイを基板に取り付けることができる。
【００９２】
いくつかの実施形態では、本発明のマイクロアレイは更に、マイクロアレイ上部又は内部の１つ以上の所定の位置に位置する、参照、つまり「基準」マークを含むことができる。製造中、マイクロアレイの位置をリアルタイムに監視できるように、基準マークを自動システムで検知することができる。基準マークを、画像処理中の微細構造化要素の位置の識別にも役立てることができる。基準マークは、例えば、レーザーエッチングした領域、圧痕による幾何学的形状又は文字、光信号、又は蛍光マーカーとすることができる。
【００９３】
特定の実施形態では、本発明のマイクロアレイに任意の層を包含できる。任意の層としては、例えば、国際公開第ＷＯ０１／１６３７０号に報告されるとおり、励起エネルギーがマスク層を通って下層又は基板へ透過するのを減少又は防止するための、マスク層が挙げられる。他の用途の場合には、励起エネルギーに応じて所望の分析物が発する電磁気信号と似ている電磁気エネルギーが、分析物の下から透過するのを減少又は防止するために、マスク層を使用することが可能である。いずれの場合にも、マスク層が適所にあれば、マイクロアレイの表面から発せられる電磁気信号は、一般に、下層又は基板よりむしろ、マイクロアレイ上に捕捉された分子の励起に起因すると考えられる。
【００９４】
任意の層は、代わりに電磁気エネルギー感受性材料を含むことができ、これは、存在する場合、マスク層の材料と同じであってもよく、異なってもよい。電磁気エネルギー感受性材料を含む任意の層は、米国特許第６，４８２，６３８号（パティル（Patil）ら）に報告されているような、様々な形態をとることができる。いくつかの好適な材料の例としては、米国特許第５，２７８，３７７号（ツァイ（Tsai））、同第５，４４６，２７０号（チェンバレン（Chamberlain）ら）、同第５，５２９，７０８号（パルムグレン（Palmgren）ら）、及び同第５，９２５，４５５号（ブルゾン（Bruzzone）ら）に報告されているものなどが挙げられるが、これらに限定されない。任意の層は、微細構造化表面と直接接することができるが、任意の層と微細構造化表面の間に１つ以上の介在層を配置することもできる。
【００９５】
いくつかの用途の場合には、本発明のマイクロアレイと共にカバーを用いるのが有利である。カバーは、例えば、環境（例えば、ほこり）からサンプルを保護でき、及び／又はサンプルの蒸発を防ぐことができる。
【実施例】
【００９６】
本発明の目的及び利点は、下記の実施例によって更に例示されるが、これらの実施例において列挙された特定の材料及びその量、並びに他の条件及び詳細は、本発明を過度に制限するものと解釈すべきではない。
【００９７】
別途注記のない限り、試薬は全て、シグマ・アルドリッチ（Sigma-Aldrich Corp）（ミズーリ州セントルイス（St. Louis））から得られたか、または得ることができる。
【００９８】
本明細書で使用するとき、
「ＣＨＥＳ緩衝液」は、２−（シクロヘキシルアミノ）エタンスルホン酸水溶液を意味し、
「ＳＡ−ＨＲＰ」は、ホースラディッシュ・ペルオキシダーゼと抱合したストレプトアビジンを意味し、ジャクソン・イムノリサーチ・ラボラトリーズ（Jackson ImmunoResearch Laboratories Inc.）（ペンシルバニア州ウエストグローブ（West Grove））から入手したものであり、
「ＡＢＴＳ」は、２，２’−アジノ−ジ−（３−エチルベンゾチアゾリン−６−スルホン酸）を意味し、ＫＰＬ（KPL Inc.）（メリーランド州ゲーサーズバーグ（Ｇａｉｔｈｅｒｂｕｒｇ）からキットの形状で入手したものであり、
「トウィーン２０」は、ポリオキシエチレン（２０）ソルビタンモノラウレートを意味し、
「ＳＤＳ」はドデシル硫酸ナトリウムを意味する。
【００９９】
調製実施例１
微細構造化表面を有する膜の調製
微細構造化表面を有する膜を、ＤＯＷ  ７Ｃ５０樹脂（ダウケミカル（The Dow CHemical Co.）（ミシガン州ミッドランド（Midland））製のＤＯＷ  ７Ｃ５０）を押し出し、溶融状態の押し出し樹脂を、直径約３０．５センチメートル（１２インチ）の２個の円筒形ニップロール間で延伸することにより調製した。上部ニップロールをゴムコーティングロール、下部ニップロールを、その表面上に繰り返しパターンを彫り込んだ金属ロールとした。
【０１００】
この繰り返しパターンには、一次溝及び二次溝それぞれが２組含まれ、各組には互いに平行である２本の溝が含まれていた。第１組の各溝は、互いに約２５０マイクロメートル（０．００９８インチ）離れていた。一次溝の２組は互いに直行していた。一次溝の第１組及び第２組の深さは、それぞれ約３２マイクロメートル（０．００１２６インチ）、３６マイクロメートル（０．００１４２インチ）であり、各溝の底部幅は約１８マイクロメートル（０．０００７１インチ）、各溝の上部幅は約２７マイクロメートル（０．００１０６インチ）であった。第２組の各溝は、互いに約２５マイクロメートル（０．０００９８インチ）離れていた。二次溝の第１組及び第２組は互いに直行していた。二次溝の第１組及び第２組の深さは、それぞれ約３マイクロメートル（０．０００１２インチ）、５マイクロメートル（０．０００１９インチ）であり、各溝の底部幅は約５マイクロメートル（０．００００１９インチ）、各溝の上部幅は約７マイクロメートル（０．０００２７インチ）であった。
【０１０１】
ＤＯＷ  ７Ｃ５０樹脂を、キリオン（Killion）一軸スクリュー押出成形機（デービス・スタンダード・キリオン（Davis-StandardKillion）（コネチカット州ポーカツク（Pawcatuck））から入手可能）を用いて押し出した。押出成形機は３．１８ｃｎ（１．２５インチ）の直径を有し、長さと直径の比は３０対１であり、５つの加熱域の温度は、それぞれ１２４℃、１７７℃、２３５℃、２４３℃、及び２４９℃に設定した。押出成形ダイの温度は２４９℃に設定した。ダイから押し出されたとき、溶融状態の押し出し樹脂がニップロール間で延伸されるように、ダイをニップロールの近傍に設置した。上部ゴムコーティングロールの温度を１０℃に、下部彫刻金属ロールの温度を６６℃に設定した。ウェブ速度は、１分あたり約２．７メートル（８．８フィート）とした。膜の表面がロール上に彫り込まれたパターンの逆パターンで微細構造化されるように、彫刻金属ニップロールのパターンを押し出されたポリプロピレン膜に移転した。膜は、彫刻金属ニップロール上の一次溝に対応する一次微細構造を有し、彫刻金属ニップロール上の二次溝に対応する二次微細構造を有した。一次微細構造は、膜の長軸に対して約４５°の向きであった（すなわち、ウェブ方向に対し約４５°）。二次微細構造は、一次微細構造に対して約４５°の向きであった。膜の厚さは約１４２マイクロメートル（０．００５６インチ）であった。膜表面の一部の走査電子顕微鏡写真を図３に示す。
【０１０２】
低蛍光転写接着剤（３Ｍ社（3M Company）（ミネソタ州（St. Paul））を、微細構造化ポリプロピレン膜の非構造化面に積層した。続いて、実体顕微鏡を用いて打ち抜きダイの端部を膜表面上の一次微細構造にそろえ、次いで、２センチメートル（０．７９インチ）×６センチメートル（２．３６インチ）に切断した。続いて、膜の接着剤側を、２．５４センチメートル（１インチ）×７．６２センチメートル（３インチ）のガラス顕微鏡スライドの中央に置き、小型水圧プレスを用いてスライド上に押しつけた。続いて、ガラススライドを、ロボットマイクロアレイヤー（ジェノミック・ソリューションズ（Genomic Solutions）（ミシガン州アン  アーバー（Ann Arbor））から市販されるカーテシアン・ディスペンシング・システム（Cartesian Dispansing Systems））に取り付けた。
【０１０３】
単一反応性蛍光染料（アマシャム・バイオサイエンス（Amersham Biosciences Corp.）（ニュージャージー州ピスカッタウェイ（Piscataway））から入手したＣＹ５）の１重量パーセント水溶液を、マイクロアレイ・プリンティングピン（先端直径２００マイクロメートル、ジェネティックス（Genetix USA Inc.）（マサチューセッツ州ボストン（Boston））から入手可能）による接触スポッティング法を用いて基板の微細構造化表面上に堆積させ、一次微細構造に３つおきに、３つの６×６パターンを作製した。堆積した溶液を室温で乾燥させ、スライドをモデルＬＳ３００マイクロアレイスキャナー（テカンＵＳ（Tecan US）（ノースカロライナ州ダーム（Durham））から入手）に取り付け、製造業者による説明に従って画像を取り込んだ。得られたパターンを図４に示す。
【０１０４】
調製実施例２
アズラクトン含有ポリマーの調製
機械的攪拌器、温度計、及び還流凝縮器を備えた反応槽に、１２重量部の２−ビニル−４，４−ジメチル−２−オキサゾリン−５−オン（ビニルジメチルアズラクトン、ＴＣＩアメリカ（TCI America）（オレゴン州ポートランド（Portland））から入手可能）、２８重量部のＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、０．１５重量部の２，２’−アゾビスイソブチロニトリル（AIBN）、及び６０重量部のトルエンを入れた。窒素ガスで混合物をバブリングし、次いで、混合物を５５℃に加熱し、窒素雰囲気下で２４時間攪拌した。次いで、混合物を室温まで冷却し、６０重量部の２−プロパノールを加えて希釈した。重力分析では、生成物の固体含量は２４．２重量パーセントであった。
【０１０５】
（実施例１）
微細構造化表面と付着化学層とを有するマイクロアレイ
調製例２のアズラクトン含有ポリマー溶液を２−プロパノールで希釈し、固体含量０．７５重量パーセントの混合物を１０グラム取り出した。この混合物を、調製例１の微細構造化ポリプロピレン膜上に、１４番の巻き線コーティングロッドを用いてコーティングし、湿潤厚さを約０．０３ミリメートルとした。アズラクトン基の３分の１と反応するのに十分な量のエチレンジアミン（１０．６マイクロリットル）を、混合物を膜上にコーティングする直前に、ポリマー溶液と混合した。コーティングされた膜を、５５℃の強制空気炉内で約３０分間乾燥した。付着化学層を包含する膜表面を減衰全反射型赤外吸収法（ＡＴＲ−ＩＲ）で分析し、アズラクトンカルボニル基（約１８２０ｃｍ−１で弱い吸収）とアミドカルボニル基（約１６５０ｃｍ−１で吸収）の存在が確認された。
【０１０６】
（実施例２）
付着化学層を有する微細複製マイクロアレイによる酵素結合分析法
免疫グロブリン緩衝液（抗ヒトマウスＩｇＧの２０マイクログラム／ミリリットルＣＨＥＳ緩衝液溶液）を、調製例１に記載される方法で調製した膜の微細構造化表面上に、マイクロアレイ・プリンティングピン（先端直径２００マイクロメートル、ジェネティックス（Genetix USA Inc.）（マサチューセッツ州ボストン（Boston））から入手可能）による接触スポッティング法を用いて堆積させ、一次微細構造１つにつき３つの６×６パターンを作製する（以下、「堆積済み微細化構造」）。続いて、この微細構造化膜を６０分間放置し、トウィーン２０を０．０５重量パーセント含有するＰＢＳ緩衝液を用いて３回、洗浄する。続いて、微細構造化膜を室温で乾燥させる。続いて、各堆積済み微細化構造に、２重量パーセント脱脂粉乳（商標名「ネスレ・カーネーション脱脂粉乳（NESTLE CARNATION NONFAT DRY MILK POWDER）」でネスレ（Nestle USA）（カリフォルニア州グレンデール（Glendale））から市販）のＰＢＳ緩衝液溶液を満たす。続いて、この微細構造化膜を６０分間放置し、トウィーン２０を０．０５重量パーセント含有するＰＢＳ緩衝液を用いて３回、洗浄する。続いて、各堆積済み微細化構造内に、ビオチン結合ヒトＩｇＧの４マイクログラム／ミリリットルＰＢＳ緩衝液溶液を堆積させる。続いて、この微細構造化膜を６０分間放置し、トウィーン２０を０．０５重量パーセント含有するＰＢＳ緩衝液を用いて３回、洗浄する。続いて、各堆積済み微細化構造内に、検出酵素ＳＡ−ＨＲＰの０．５マイクログラム／ミリリットルＰＢＳ緩衝液溶液を堆積させる。続いて、この微細構造化膜を３０分間放置し、トウィーン２０を０．０５重量パーセント含有するＰＢＳ緩衝液を用いて３回、洗浄する。続いて、ＡＢＴＳ表示薬溶液を各堆積済み微細化構造内に堆積させ、約５分後、ＳＤＳの１重量パーセント水溶液を各堆積済み微細化構造内に堆積させる。続いて、このマイクロアレイを分析する。
【０１０７】
本発明の範囲及び趣旨を逸脱しない本発明の様々な変更や改変は、当業者には明らかとなるであろう。本発明は、本明細書で述べる例示的な実施形態及び実施例によって不当に限定されるものではないこと、また、こうした実施例及び実施形態は、本明細書において以下に記述する特許請求の範囲によってのみ限定されることを意図する、本発明の範囲に関する例示のためにのみ提示されることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明のマイクロアレイの断面図。
【図２】本発明の別のマイクロアレイの断面図。
【図３】調製実施例１に記載される微細構造化表面を有するフィルムの走査電子顕微鏡写真。
【図４】調製実施例１に記載される微細構造化表面を有するフィルム中の蛍光パターン像。
【図１】
2009518649.tif 000009
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2009518649.tif 000014