(57)【要約】      （修正有）【課題】癌細胞の転移に供なう血液中の癌細胞の挙動等を非侵襲的、視覚的に検知できる手段及び薬剤送達システムのより一層の安全性の向上の為にナノシリコンパウダーを用いる手段の提供。【解決手段】  シリコンウェハーをパウダー状にして溶液中で処理した粒子サイズ３．５ｎｍ以下のナノシリコンからなる素子であって、血液内において赤色、緑色、青色の何れかを蛍光発光することを特徴とする癌細胞検知・視覚用ナノシリコン蛍光素子。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコンウェハーをパウダー状にして溶液中で処理した粒子サイズ３．５ｎｍ以下のナノシリコンからなる素子であって、血液内において赤色、緑色、青色の何れかを蛍光発光することを特徴とする癌細胞検知・視覚用ナノシリコン蛍光素子。
【請求項２】
前記ナノシリコンの表面に未結合手が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の癌細胞検知・視覚用ナノシリコン蛍光素子。
【請求項３】
前記ナノシリコンの表面に薬剤や多糖・蛋白質などの高分子が付着されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の癌細胞検知・視覚用ナノシリコン蛍光素子。
【請求項４】
前記溶液が、フッ酸、硝酸、酢酸、及び、純水の混合溶液であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の癌細胞検知・視覚用ナノシリコン蛍光素子。
【請求項５】
ナノシリコン蛍光素子の製造方法において、
（ａ）シリコンチップを擂り潰してシリコンパウダーを作製し、
（ｂ）上記シリコンパウダーを溶液中で処理して粒子サイズを縮小し、ナノシリコンとなし、
（ｃ）上記ナノシリコンを純水に浸漬して洗浄し、次いで、
（ｄ）上記純水をろ過してナノシリコンを取り出す
ことを特徴とする癌細胞検知・視覚用ナノシリコン蛍光素子の製造方法。
【請求項６】
ナノシリコン蛍光素子の製造方法において、
（ａ）シリコンチップを擂り潰してシリコンパウダーを作製し、
（ｂ）上記シリコンパウダーを溶液中で処理して粒子サイズを縮小し、ナノシリコンとなし、
（ｃ）上記ナノシリコンを純水に浸漬して洗浄し、
（ｄ）上記純水をろ過してナノシリコンを取り出し、次いで、
（ｅ）上記ナノシリコンに温熱処理を施してナノシリコンの表面に未結合手を形成する
ことを特徴とする癌細胞検知・視覚用ナノシリコン蛍光素子の製造方法。
【請求項７】
ナノシリコン蛍光素子の製造方法において、
（ａ）シリコンチップを擂り潰してシリコンパウダーを作製し、
（ｂ）上記シリコンパウダーを溶液中で処理して粒子サイズを縮小し、ナノシリコンとなし、
（ｃ）上記ナノシリコンを純水に浸漬して洗浄し、
（ｄ）上記純水をろ過してナノシリコンを取り出し、
（ｅ）上記ナノシリコンに温熱処理を施してナノシリコンの表面に未結合手を形成し、次いで、
（ｆ）上記ナノシリコンに温熱処理を施してナノシリコンの表面に薬剤や多糖・蛋白質などの高分子を付着させる
ことを特徴とする癌細胞検知・視覚用ナノシリコン蛍光素子の製造方法。
【請求項８】
前記シリコンチップがシリコンウェハーを粉砕したものであることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の癌細胞検知・視覚用ナノシリコン蛍光素子の製造方法。
【請求項９】
前記シリコンパウダーの粒子サイズが２〜２０μｍであることを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載の癌細胞検知・視覚用ナノシリコン蛍光素子の製造方法。
【請求項１０】
前記溶液が、フッ酸、硝酸、酢酸、及び、純水の混合溶液であることを特徴とする請求項５〜９のいずれか１項に記載の癌細胞検知・視覚用ナノシリコン蛍光素子の製造方法。
【請求項１１】
前記ナノシリコンの粒子サイズが３．５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項５〜１０のいずれか１項に記載の癌細胞検知・視覚用ナノシリコン蛍光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光照射により、血液内において光の三原色（赤色、緑色、青色）を蛍光発光する細胞検知・視覚用ナノシリコン蛍光素子、ナノシリコンの表面に未結合手が形成された細胞検知・視覚用ナノシリコン蛍光素子、及び、ナノシリコンの表面に薬剤や多糖・蛋白質などの高分子が付着された細胞検知・視覚用ナノシリコン蛍光素子、さらに、それら素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、医療分野においては、医療技術とナノテクノロジーを融合したナノメディシン・プロジェクト研究に注目が集まっている。特に、２１世紀のプロジェクトとして、癌を早期発見するための測定システムの開発が行われている。
【０００３】
今現在、癌による死亡者の数が日々増大しているが、これは、癌を早い段階で発見することが不可能なために生じているところが大きい。
【０００４】
癌は、通常、癌細胞が転移しリンパ管に入ることで、早急に進行するから、癌細胞の転移・進行状況を発生初期に検知・視覚することができれば、今後、癌による死亡者を減少させることができる。
【０００５】
現在、癌細胞を細胞レベルで検知・視覚するための測定システムには、非常に高価な装置が使用されていて、しかも、使用方法が複雑で台数も少ないため、癌に関わる全ての患者に対して検査することは、現状では難しい。
【０００６】
そこで、癌細胞の状況を安価でかつ簡便な手法により、細胞レベルで検知・視覚することのできる測定システムの開発が急務とされている。
【０００７】
その一つの測定システムとして、血液内に光を発することのできるマーカー材料を流入し、その材料と癌細胞が融合した状態に外部から光を照射して、癌細胞の転移・進行状況を検知・視覚する手法が考えられる。
【０００８】
また、検知・視覚した癌細胞を薬剤により治療する新規な手法として、マーカー材料に薬剤を結合させた薬物送達システム（ＤＤＳ）も検討されている。
【０００９】
しかし、ＤＤＳの実用化には、解決しなければならない問題が残されている。それは、マーカー材料に、有害物質であるセレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）が使用されているため、人体への安全性が危惧されていることである。
【００１０】
このように、癌治療法として検討されているＤＤＳの開発においては、人体に悪影響を与えない無毒性・無害性に重点を置いた材料の開発が待たれている。
【００１１】
ナノシリコンは、可視領域（青色〜赤色）において、高輝度かつ長寿命の蛍光発光を、大気中や溶液中で発することができ、その粒子サイズも直径約３．５ｎｍ以下であるので、血管内に注入されても、血管内を自由に循環できる。
【００１２】
したがって、上記手法において、ナノシリコンはマーカー材料として有望である。しかも、ナノシリコンは、それ自体がシリコンで構成されているため、資源面、環境面以外に、特に、人体にもやさしい材料であり、無毒性・無害性の物質で、しかも安価な物質として最大のメリットを有している。
【００１３】
ナノシリコンを、免疫測定や核酸交雑測定に使用した例はある（特許文献１、参照）が、癌細胞の検知・視覚用素子として使用した例はない。
【００１４】
しかし、ナノシリコンを癌細胞の検知・視覚用素子として使用する場合には、ナノシリコンを大量に必要とする。また、癌細胞とナノシリコンを融合させるためには、ナノシリコンの表面に未結合手を形成しなければならない。
【００１５】
従来の技術では、半導体製造装置を用いてナノシリコンを製造するので、ナノシリコン自体を効率よく大量に形成することが困難である。
【００１６】
【特許文献１】特開平１１−２０１９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
赤色、緑色、青色（三原色）を蛍光発光するナノシリコンは、環境や人体にやさしく、かつ、安価な材料による癌細胞の検知・視覚用測定システムの開発を促進するなど、癌治療に係る分野への幅広い応用を可能にする。
【００１８】
そこで、本発明は、（ｉ）ナノシリコンを大量に製造すること、（ii）ナノシリコンを血液中においてナノシリコンを蛍光発光させること、及び、（iii）ナノシリコンの表面に未結合手を形成すること、さらには、（iv）ナノシリコンの表面に薬剤や多糖・蛋白質などの高分子を付着することを課題（又は目的）とする。
【００１９】
また、本発明は、癌に関する医療の多方面にわたる分野への応用が可能な、赤色、緑色、青色を蛍光発光するナノシリコンを大量に製造する製造プロセスを確立することも課題（又は目的）とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、パウダー状にしたシリコンウェハーを溶液中で処理して粒子サイズを３．５ｎｍ以下に縮小したナノシリコンは、血液内において光の三原色である赤色、緑色、青色の何れかを蛍光発光することを見いだした。
【００２１】
また、本発明者は、上記ナノシリコンに温熱処理を施し、ナノシリコンの表面に未結合手を形成できることを見いだした。
【００２２】
また、本発明者は、さらに、上記ナノシリコンに温熱処理を施し、ナノシリコンの表面に薬剤や多糖・蛋白質などの高分子を付着させることができることを見いだした。
【００２３】
本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、その要旨は以下のとおりである。
【００２４】
（１）  シリコンウェハーをパウダー状にして溶液中で処理した粒子サイズ３．５ｎｍ以下のナノシリコンからなる素子であって、血液内において赤色、緑色、青色の何れかを蛍光発光することを特徴とする癌細胞検知・視覚用ナノシリコン蛍光素子。
【００２５】
（２）  前記ナノシリコンの表面に未結合手が形成されていることを特徴とする前記（１）に記載の癌細胞検知・視覚用ナノシリコン蛍光素子。
【００２６】
（３）  前記ナノシリコンの表面に薬剤や多糖・蛋白質などの高分子が付着されていることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の癌細胞検知・視覚用ナノシリコン蛍光素子。
【００２７】
（４）  前記溶液が、フッ酸、硝酸、酢酸、及び、純水の混合溶液であることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載の癌細胞検知・視覚用ナノシリコン蛍光素子。
【００２８】
（５）  ナノシリコン蛍光素子の製造方法において、
（ａ）シリコンチップを擂り潰してシリコンパウダーを作製し、
（ｂ）上記シリコンパウダーを溶液中で処理して粒子サイズを縮小し、ナノシリコンとなし、
（ｃ）上記ナノシリコンを純水に浸漬して洗浄し、次いで、
（ｄ）上記純水をろ過してナノシリコンを取り出す
ことを特徴とする癌細胞検知・視覚用ナノシリコン蛍光素子の製造方法。
【００２９】
（６）  ナノシリコン蛍光素子の製造方法において、
（ａ）シリコンチップを擂り潰してシリコンパウダーを作製し、
（ｂ）上記シリコンパウダーを溶液中で処理して粒子サイズを縮小し、ナノシリコンとなし、
（ｃ）上記ナノシリコンを純水に浸漬して洗浄し、
（ｄ）上記純水をろ過してナノシリコンを取り出し、次いで、
（ｅ）上記ナノシリコンに温熱処理を施してナノシリコンの表面に未結合手を形成する
ことを特徴とする癌細胞検知・視覚用ナノシリコン蛍光素子の製造方法。
【００３０】
（７）  ナノシリコン蛍光素子の製造方法において、
（ａ）シリコンチップを擂り潰してシリコンパウダーを作製し、
（ｂ）上記シリコンパウダーを溶液中で処理して粒子サイズを縮小し、ナノシリコンとなし、
（ｃ）上記ナノシリコンを純水に浸漬して洗浄し、
（ｄ）上記純水をろ過してナノシリコンを取り出し、
（ｅ）上記ナノシリコンに温熱処理を施してナノシリコンの表面に未結合手を形成し、次いで、
（ｆ）上記ナノシリコンに温熱処理を施してナノシリコンの表面に薬剤や多糖・蛋白質などの高分子を付着させる
ことを特徴とする癌細胞検知・視覚用ナノシリコン蛍光素子の製造方法。
【００３１】
（８）  前記シリコンチップがシリコンウェハーを粉砕したものであることを特徴とする前記（５）〜（７）のいずれかに記載の癌細胞検知・視覚用ナノシリコン蛍光素子の製造方法。
【００３２】
（９）  前記シリコンパウダーの粒子サイズが２〜２０μｍであることを特徴とする前記（５）〜（８）のいずれかに記載の癌細胞検知・視覚用ナノシリコン蛍光素子の製造方法。
【００３３】
（１０）  前記溶液が、フッ酸、硝酸、酢酸、及び、純水の混合溶液であることを特徴とする前記（５）〜（９）のいずれかに記載の癌細胞検知・視覚用ナノシリコン蛍光素子の製造方法。
【００３４】
（１１）  前記ナノシリコンの粒子サイズが３．５ｎｍ以下であることを特徴とする前記（５）〜（１０）のいずれかに記載の癌細胞検知・視覚用ナノシリコン蛍光素子の製造方法。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、従来の手法では製造が困難であった粒子サイズ３．５ｎｍ以下のナノシリコンを大量にしかも安価に製造することができる。また、本発明によれば、上記ナノシリコンの表面に、癌細胞と融合する未結合手を形成することができる。
【００３６】
さらに、本発明によれば、上記ナノシリコンの表面に、薬剤や多糖・蛋白質などの高分子を付着させることができる。
【００３７】
そして、本発明のナノシリコンは、血液内において、赤色、緑色、青色の各色を蛍光発光し、しかも、癌細胞と融合して癌細胞を色別に視覚的に検出することができる。
【００３８】
したがって、本発明は、癌に係る医療分野においてナノシリコンの応用範囲を大きく広げるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
まず、本発明における重要な点を簡単に説明する。それは、赤色、緑色、青色の各色を蛍光発光するナノシリコンを大量に製造し、そのナノシリコン粒子を、血液中において蛍光発光させることである。
【００４０】
このことを達成するため、本発明のナノシリコンの製造方法においては、パウダー状にしたシリコンウェハーの粒子サイズを、フッ酸、硝酸、酢酸、及び、純水を混合した混合溶液で処理して、ナノメートルサイズにまで縮小する。また、ナノシリコンに温熱処理を施して、ナノシリコンの表面に未結合手を形成する。
【００４１】
さらに、ナノシリコンに温熱処理を施して、ナノシリコンの表面に薬剤や多糖・蛋白質などの高分子を付着させる。
【００４２】
この方法により作製したナノシリコンは、血液中において赤色、緑色、青色の各色を蛍光発光し、しかも、ナノシリコン表面の未結合手に癌細胞を融合することが可能である。さらには、ナノシリコンの表面に薬剤や多糖・蛋白質などの高分子を付着させることも可能にしている。
【００４３】
したがって、本発明のナノシリコン蛍光素子は、癌医学に対して、革新的な医療技術の基盤を築くものである。
【００４４】
以下に、本発明のナノシリコン蛍光素子の製造過程について詳述する。血液内において蛍光発光するナノシリコンを製造する製造過程の概要は、図１に示すとおりである。
【００４５】
ナノシリコンの製造においては、比抵抗率０．０１〜２０Ωｃｍで、面方位（１００）、（１１０）、（１１１）のｎ型又はｐ型のシリコンウェハー１を用いる（図１（Ａ）、参照）。
【００４６】
上記製造過程の初期段階において、シリコンウェハー１を細かく割り、シリコンチップ４を作製し、乳鉢３内に入れ、すり棒２で擂り、さらに細粒のシリコンパウダー５を作製する（図１（Ｂ）、参照）。
【００４７】
このときのシリコンパウダー５の粒子サイズは２〜２０μｍである。このサイズのシリコンパウダー５を、スターラー８上に載置した樹脂容器７（テフロン［登録商標］容器）内のフッ酸、硝酸、酢酸、及び、純水の混合溶液６に混合し、混合溶液６を攪拌しなが、シリコンパウダー５の粒子サイズをさらに縮小する（図１（Ｃ）、参照）。
【００４８】
なお、スターラー８の替わりに超音波洗浄器を用いても、シリコンパウダーの粒子サイズを縮小することが可能である。
【００４９】
このときのフッ酸、硝酸、及び、酢酸の濃度は、いずれも１〜５０％程度である。この濃度は、好ましくは２０〜４０％であり、さらに好ましくは約３０％である。また、処理時間は３０〜３００分であるが、好ましくは６０〜２４０分で、さらに好ましくは１２０〜１８０分である。
【００５０】
上記溶液処理においては、混合溶液６中の硝酸と酢酸が、効率よくシリコンパウダー５の表面を酸化し、酸化ケイ素膜が形成された状態になるが、この酸化ケイ素膜を、フッ酸が最表面側から徐々にエッチングしていくので、シリコンパウダー５の粒子サイズは、ナノメートルサイズにまで縮小され、ナノシリコン１０が形成される。
【００５１】
このときのナノシリコン１０の粒子サイズは１．５〜３．５ｎｍである。この粒子サイズのナノシリコンが発光色に直接寄与しているので、ナノシリコンの製造過程で、粒子サイズを自在に制御することのいより、発光色を選択することができる。
【００５２】
例えば、粒子サイズ１．５〜２．０ｎｍのナノシリコンを製造するには、フッ酸、硝酸、及び、酢酸の濃度を約３０％、処理時間を約１８０分とする。粒子サイズ２．０〜２．５ｎｍのナノシリコンを製造するには、フッ酸、硝酸、及び、酢酸の濃度を約３０％、処理時間を約１５０分とする。粒子サイズ２．５〜３．５ｎｍのナノシリコンを製造するには、フッ酸、硝酸、及び、酢酸の濃度を約３０％、処理時間を約１２０分とする。
【００５３】
また、シリコンパウダー５からナノシリコン１０を形成する方法としては、上記方法以外に、恒温水槽を使用する方法がある。この方法では、樹脂容器７を恒温水槽内に設置することによって、フッ酸、硝酸、酢酸、純水の混合溶液６による溶液処理を行う。
【００５４】
このときのフッ酸、硝酸、及び、酢酸の濃度は１〜５０％である。好ましくは２０〜４０％で、さらに好ましくは約３０％である。処理温度は１０〜７０℃であるが、好ましくは３０〜５０℃で、さらに好ましくは約４０℃である。また、処理時間は１〜１２０分であるが、好ましくは１５〜９０分で、さらに好ましくは３０〜６０分である。
【００５５】
上記溶液処理においては、樹脂容器７内のフッ酸、硝酸、及び、酢酸が蒸発し、酸化ケイ素膜の表面上にフッ酸、硝酸、及び、酢酸の粒子が付着した状態になり、これら粒子が最表面側から徐々に酸化ケイ素膜をエッチングし、その結果、前記方法と同様に、シリコンパウダー５からナノシリコン１０を形成することができる。
【００５６】
例えば、粒子サイズ１．５〜２．０ｎｍのナノシリコンを製造するには、フッ酸、硝酸、及び、酢酸の濃度を約３０％、処理温度を約４０℃、処理時間を約６０分とする。粒子サイズ２．０〜２．５ｎｍのナノシリコンを製造するには、フッ酸、硝酸、及び、酢酸の濃度を約３０％、処理温度を約４０℃、処理時間を約４５分とする。
【００５７】
また、粒子サイズ２．５〜３．５ｎｍのナノシリコンを製造するには、フッ酸、硝酸、及び、酢酸の濃度を約３０％、処理温度を約４０℃、処理時間を約３０分とする。
【００５８】
このようにして形成したナノシリコン１０の表面には、フッ酸、硝酸、及び、酢酸の粒子が付着しているので、ナノシリコン１０を純水１１に浸漬して洗浄し、フッ酸、硝酸、及び、酢酸の粒子を除去する（図１（Ｄ）、参照）。
【００５９】
これは、フッ酸、硝酸、及び、酢酸の粒子自体が毒性をもっているため、環境や人体への安全性を確保するために行う。
【００６０】
そして、純水１１にろ過処理を施し、純水１１内に分散するナノシリコン１０を取り出す（図１（Ｅ）、参照）。ろ過処理後、ナノシリコン１０を試料ケースに入れ、そのまま保存する（図１（Ｆ）、参照）。
【００６１】
このようにして得たナノシリコンの透過型電子顕微鏡写真を図２に示す。図中○印の部分がナノシリコンである。図から、ナノシリコンは、粒子単体で一様に分散し、しかも球形で存在していることが分かる。また、ナノシリコンの粒子サイズは１．５〜３．５ｎｍの範囲にあることが分かる。
【００６２】
以上の方法によれば、大気中に長期間保存しても発光輝度が低下せず、安定した赤色、緑色、青色の蛍光発光が得られるナノシリコンを大量に製造することができる。
【００６３】
ここで、図３に、ナノシリコンの血液中における蛍光スペクトルを示す。図から、血液中において、赤色（波長：６５０ｎｍ）、緑色（波長：５５０ｎｍ）、及び、青色（波長：４４０  ｎｍ）の各色が蛍光発光していることが分かる。この発光色の違いは、ナノシリコンの粒子サイズが各発光色に対して異なっていることによる。
【００６４】
一般に、半導体材料から得られる発光色は、その材料のもつバンドギャップエネルギーに直接依存しており、発光色の波長は、バンドギャップエネルギーと反比例関係にある。また、ナノシリコンの場合、バンドギャップエネルギーの大きさは、粒子サイズの縮小とともに増大する。
【００６５】
即ち、ナノシリコンの粒子サイズが大きい場合、そのバンドギャップエネルギーは小さくなり、発光色の波長は長波長側になる。逆に、ナノシリコンの粒子サイズが小さい場合、そのバンドギャップエネルギーは大きくなり、短波長側に波長を有する発光色が得られることになる。
【００６６】
各発光色に対するナノシリコンの粒子サイズの目安については、赤色発光を示すナノシリコンの粒子サイズは２．５〜３．５ｎｍであり、緑色発光を示すナノシリコンの粒子サイズは２．０〜２．５ｎｍであり、青色発光を示すナノシリコンの粒子サイズは１．５〜２．０ｎｍである。
【００６７】
また、各発光色の輝度は、光照射により室内照明下において肉眼ではっきりと確認することができるぐらい強く、しかも、その発光寿命は長期間でかつ安定している。
【００６８】
このように、本発明では、血液中において高輝度、長寿命の赤色から青色までの領域で蛍光発光するナノシリコンを、シリコンウェハーを原料とし、フッ酸、硝酸、酢酸、及び、純水の混合溶液による溶液処理を主工程とする製造プロセスで製造することができる。
【００６９】
次に、ナノシリコンを癌細胞と融合させるために、ナノシリコンの表面に未結合手を形成する方法の概要について説明する。
【００７０】
ここで、図４に、本発明で用いたフッ酸、硝酸、酢酸、及び、純水の混合溶液による溶液処理、及び、温熱処理（図５、参照）を施したナノシリコンの吸収スペクトルを示す。
【００７１】
図４より明らかなように、フッ酸、硝酸、酢酸、及び、純水の混合溶液で溶液処理した後のナノシリコン（図１（Ｆ）に示すナノシリコン）の表面は、主に、酸素原子と水素原子がともに結合した状態になっている（図中（Ａ）、参照）。
【００７２】
一方、温熱処理後のナノシリコンの表面は、水素原子が消滅し、酸素原子のみが結合した状態になっていることがわかる（図中（Ｂ）、参照）。
【００７３】
このナノシリコンにおける表面結合状態の変化は、ナノシリコンの表面吸着物が、熱により変化しやすいことに起因して生じている。
【００７４】
図５に、ナノシリコンに温熱処理を施して、ナノシリコンの表面に未結合手を形成する形成過程を示す。
【００７５】
本発明のナノシリコンの表面は、フッ酸、硝酸、酢酸、及び、純水の混合溶液による溶液処理により、酸素原子以外に多量の水素原子と結合した状態になっている（図５（Ａ）、参照）。そして、このナノシリコンに温熱処理１２を施すことにより、水素原子の結合を解除し、ナノシリコンの表面に未結合手１３を形成することができる（図５（Ｂ）、参照）。
【００７６】
一般に、シリコン原子と水素原子が結合した材料の場合、熱や経時的変化により、水素原子がシリコン原子と解離していく。これは、シリコン原子と水素原子の結合エネルギーが他の元素との結合エネルギーよりも非常に弱いためである。つまり、水素原子が結合しているナノシリコンでは、温熱処理により、その表面から水素原子を完全に解離できることを意味している。
【００７７】
即ち、本発明のナノシリコンの場合、その表面には多量の水素原子が結合しているが、温熱処理により、この結合を解離して、ナノシリコンの表面に未結合手を多数形成することが可能である（図５（Ｂ）、参照）。そして、ナノシリコンの表面に存在する未結合手が癌細胞と融合する。
【００７８】
次に、新規の癌治療法であるＤＤＳを製造するために、ナノシリコンの表面に薬剤や多糖・蛋白質などの高分子を付着させる方法の概要について説明する。
【００７９】
図６に、ナノシリコンに温熱処理を施し、ナノシリコンの表面に薬剤１７や多糖・蛋白質などの高分子１８を付着させる付着過程を示す。
【００８０】
本発明では、ナノシリコンの表面に薬剤や多糖・蛋白質などの高分子を付着させる場合においても、温熱処理を行い、図５に示す過程に従って、多数の未結合手を有するナノシリコンを形成する。
【００８１】
図６（Ａ）に示す容器内の溶液１４は、未結合手を有するナノシリコンを、薬剤や多糖・蛋白質などの高分子を混合した溶液内に分散させたものである。
【００８２】
ナノシリコンの表面に、薬剤や多糖・蛋白質などの高分子を付着させるために、その溶液内のナノシリコンを、ヒーター付き恒温水槽１６により温熱処理する。
【００８３】
このときの処理温度は３０〜１００℃である。好ましくは４０〜８０℃で、さらに好ましくは５０℃である。また、処理時間は１０〜６０分であるが、好ましくは２０〜５０分で、さらに好ましくは約３０分である。
【００８４】
上記温熱処理を行なうことにより、ナノシリコンの表面に、薬剤や多糖・蛋白質などの高分子以外に水酸基（ＯＨ基）を付着させることができる（図６（Ｂ）、参照）。表面に薬剤や多糖・蛋白質などの高分子が付着したナノシリコンは、ＤＤＳとして使用できる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明のナノシリコン蛍光素子は、血液中において、高輝度フルカラー（赤色、緑色、青色）発光を実現するから、人体にやさしく、安価な材料による癌細胞の検知・視覚用測定システムの開発などを促進し、癌治療に関わる技術の発展に貢献する。
【００８６】
また、本発明のナノシリコン蛍光素子により、癌患者に対して、癌細胞の転移・進行状況を発生初期において、安価でかつ簡便な手法により検知し、視覚的に確認することができる。
【００８７】
さらに、本発明のナノシリコン蛍光素子は、表面に薬剤や多糖・蛋白質などの高分子が付着しているため、検知・視覚した癌細胞をそのまま治療することができる。
【００８８】
したがって、本発明は、２１世紀の革新的癌治療技術として利用可能性が大きいものである。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明のナノシリコン蛍光素子の製造過程を示す図である。（Ａ）は、ナノシリコン蛍光素子の製造用原料の一例を示す図であり、（Ｂ）は、製造過程の初期段階におけるパウダー化工程を示す図であり、（Ｃ）は、シリコンパウダーを混合液で処理する処理態様を示す図であり、（Ｄ）は、ナノシリコンを純水処理する態様を示す図であり、（Ｅ）は、ナノシリコンが分散した純水にろ過処理を施す態様を示す図であり、また、（Ｆ）は、製造過程の終期段階における蛍光ナノシリコンの態様を示す図である。
【図２】本発明のナノシリコン蛍光素子の存在態様を示す図（透過型電子顕微鏡写真）である。
【図３】本発明の蛍光ナノシリコンの血液中における蛍光スペクトルを示す図ある。
【図４】溶液処理及び温熱処理を施したナノシリコンの吸収スペクトルを示す図である。図中（Ａ）は、混合溶液で処理した後の蛍光ナノシリコンの吸収スペクトルを示し、同（Ｂ）は、温熱処理を施した後の蛍光ナノシリコンの吸収スペクトルを示す。
【図５】本発明の蛍光ナノシリコンに対する温熱処理の態様を示す図である。（Ａ）は、混合溶液で処理した後の蛍光ナノシリコンの表面態様を示す図であり、（Ｂ）は、温熱処理を施した後の蛍光ナノシリコンの表面態様を示す図である。
【図６】本発明の蛍光ナノシリコンに対する温熱処理による薬剤、多糖・蛋白質などの高分子の付着過程を示す図である。（Ａ）は、付着糧過程の初期段階における蛍光ナノシリコンの態様を示す図であり、（Ｂ）は、付着過程の終期段階における蛍光ナノシリコンの態様を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１    シリコンウェハー
２    すり棒
３    乳鉢
４    シリコンチップ
５    シリコンパウダー
６    混合液
７    樹脂容器
８    スターラー
９    容器
１０    ナノシリコン
１１    純水
１２    温熱処理
１３    未結合手
１４    溶液
１５    ヒーター
１６    恒温水槽
１７    薬剤
１８    高分子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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