(57)【要約】【課題】  太い根元径によって十分な強度が付与され、かつ先端が鋭利で、細く高アスペクト比の針状体を製造する針状体の製造方法を提供する。【解決手段】  基板上に第１金属微粒子分散高分子膜体を形成する工程、第１金属微粒子分散高分子膜体の表面にレーザ光を照射して凹部を形成する工程、第１金属微粒子分散高分子膜体側からブラスト材を基板に衝突させて、基板にベース孔を形成する工程、第１金属微粒子分散高分子膜体を除去する工程、ベース孔が形成された基板に第２金属微粒子分散高分子膜体を圧着する工程、ベース孔を通して第２金属微粒子分散高分子膜体表面にレーザ光を照射して針状凹部を形成し、ベース孔及び針状凹部からなるマスタ型を作製する工程、マスタ型を転写し、転写型を形成する工程、転写型上にメッキ構造体を形成し、金型を作製する工程、金型上に針状体を形成する工程からなることを特徴とする針状体の製造方法である。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部とその上に設置した針状部からなる針状体の製造方法において、（１）基板上に第１金属微粒子分散高分子膜体を形成する工程、（２）第１金属微粒子分散高分子膜体の表面にレーザ光を照射して凹部を形成する工程、（３）第１金属微粒子分散高分子膜体側からブラスト材を基板に衝突させて、基板にベース孔を形成する工程、（４）第１金属微粒子分散高分子膜体を除去する工程、（５）ベース孔が形成された基板に第２金属微粒子分散高分子膜体を圧着する工程、（６）ベース孔を通して第２金属微粒子分散高分子膜体表面にレーザ光を照射して針状凹部を形成し、ベース孔及び針状凹部からなるマスタ型を作製する工程、（７）マスタ型表面に金属を蒸着する工程、（８）マスタ型を転写し、転写型を形成する工程、（９）転写型上にメッキ構造体を形成し、金型を作製する工程、（１０）金型上に針状体を形成する工程、及び（１１）金型から針状体を剥離する工程からなることを特徴とする針状体の製造方法。
【請求項２】
前記第１金属微粒子分散高分子膜体が、金属微粒子分散液、高分子、及び溶剤を混練りし、基盤上に成膜することによって形成される請求項１記載の針状体の製造方法。
【請求項３】
前記金属微粒子が金微粒子で、かつ前記高分子がポリウレタンである請求項２記載の針状体の製造方法。
【請求項４】
前記第２金属微粒子分散高分子膜体が、金属微粒子分散液、高分子、及び溶剤を混練した混合物を粉砕加工した金属微粒子分散高分子微粉体を金型に充填して加圧・加熱することによって形成される請求項１乃至３のいずれかに記載の針状体の製造方法。
【請求項５】
前記金属微粒子が金微粒子で、かつ前記高分子がエチルセルロースである請求項４記載の針状体の製造方法。
【請求項６】
前記工程（１０）において、針状体が射出圧縮成形によって形成される請求項１乃至５のいずれかに記載の針状体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体医療やマイクロメカニクスに用いられる針状体の製造方法に関し、詳しくは高強度で高アスペクト比の針状体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
検体表皮を通して血液を採取したり薬剤を注入したりする手段として、マイクロニードルと呼ばれる微小な針状体があり、その製造方法として、シリコンウェハに移動マスクを用いて放射光を露光する方法が知られている。しかし、所望のテーパ形状を得るためにはマスクの作製が困難であり、大掛かりな装置が必要であるという問題があった。
【０００３】
また、特許文献１に開示されているように、シリコンウェハにエッチングを施して針状体を製造する方法があるが、この方法においては深さ方向の加工に限界があるため高アスペクト比の針状体が得られないという問題があった。
【０００４】
大型で高価な装置を必要とすることなく薄膜にマイクロメートルオーダーの微細加工を行う技術として、絞り込んだレーザ光を任意のパターンに従って薄膜に照射する方法がある。金属微粒子を高分子膜中に分散させた金属微粒子分散高分子膜は、金属微粒子に特有の光吸収特性を有するため、特定の波長域に発振波長を有する絞り込んだレーザ光を所定パターンに従って照射すれば、照射部分に形成される凹部からなる任意の微細構造を作製することができる。本出願人は、特許文献２において、この技術を応用した高アスペクト比の針状体の製造方法を開示している。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１０７５３号公報
【特許文献２】特開２００４−１１４５５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献２に開示された方法を用いても、作製可能な針状体の根元径は１５０μｍ以下であり、根元径をそれ以上に大きくして針状体に一層の強度を付与することが困難であるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、太い根元径によって十分な強度が付与され、かつ先端が鋭利で、細く高アスペクト比の針状体を製造する針状体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち本願請求項１記載の発明は、ベース部とその上に設置した針状部からなる針状体の製造方法において、（１）基板上に第１金属微粒子分散高分子膜体を形成する工程、（２）第１金属微粒子分散高分子膜体の表面にレーザ光を照射して凹部を形成する工程、（３）第１金属微粒子分散高分子膜体側からブラスト材を基板に衝突させて、基板にベース孔を形成する工程、（４）第１金属微粒子分散高分子膜体を除去する工程、（５）ベース孔が形成された基板に第２金属微粒子分散高分子膜体を圧着する工程、（６）ベース孔を通して第２金属微粒子分散高分子膜体表面にレーザ光を照射して針状凹部を形成し、ベース孔及び針状凹部からなるマスタ型を作製する工程、（７）マスタ型表面に金属を蒸着する工程、（８）マスタ型を転写し、転写型を形成する工程、（９）転写型上にメッキ構造体を形成し、金型を作製する工程、（１０）金型上に針状体を形成する工程、及び（１１）金型から針状体を剥離する工程からなることを特徴とする針状体の製造方法である。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記第１金属微粒子分散高分子膜体が、金属微粒子分散液、高分子、及び溶剤を混練りし、基盤上に成膜することによって形成される請求項１記載の針状体の製造方法である。
【００１０】
請求項３記載の発明は、前記金属微粒子が金微粒子で、かつ前記高分子がポリウレタンである請求項２記載の針状体の製造方法である。
【００１１】
請求項４記載の発明は、前記第２金属微粒子分散高分子膜体が、金属微粒子分散液、高分子、及び溶剤を混練した混合物を粉砕加工した金属微粒子分散高分子微粉体を金型に充填して加圧・加熱することによって形成される請求項１乃至３のいずれかに記載の針状体の製造方法である。
【００１２】
請求項５記載の発明は、前記金属微粒子が金微粒子で、かつ前記高分子がエチルセルロースである請求項４記載の針状体の製造方法である。
【００１３】
請求項６記載の発明は、前記工程（１０）において、針状体が射出圧縮成形によって形成される請求項１乃至５のいずれかに記載の針状体の製造方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本願各請求項記載の発明によれば、パウダーブラスト加工とレーザ光加工を組み合わせることによって、十分に太い根元径によって強度を確保しながら、高アスペクト比でかつ先端が鋭利な針状体を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の針状体の製造方法について詳細に説明する。
本発明の針状体の製造方法は、（１）基板上に第１金属微粒子分散高分子膜体を形成する工程、（２）第１金属微粒子分散高分子膜体の表面にレーザ光を照射して凹部を形成する工程、（３）第１金属微粒子分散高分子膜体側からブラスト材を基板に衝突させて、基板にベース孔を形成する工程、（４）第１金属微粒子分散高分子膜体を除去する工程、（５）ベース孔が形成された基板に第２金属微粒子分散高分子膜体を圧着する工程、（６）ベース孔を通して第２金属微粒子分散高分子膜体表面にレーザ光を照射して針状凹部を形成し、ベース孔及び針状凹部からなるマスタ型を作製する工程、（７）マスタ型表面に金属を蒸着する工程、（８）マスタ型を転写し、転写型を形成する工程、（９）転写型上にメッキ構造体を形成し、金型を作製する工程、（１０）金型上に針状体を形成する工程、及び（１１）金型から針状体を剥離する工程からなる。
【００１６】
（１）基板上に第１金属微粒子分散高分子膜体を形成する工程
基板は、ガラス、シリコン、セラミックス等、パウダーブラスト加工に適した材料からなる。第１金属微粒子分散高分子膜体は、基板にパウダーブラスト加工を施す際のマスク材として機能する膜体であって、金属微粒子分散液、高分子、及び溶剤からなる。
【００１７】
金属微粒子分散液は、粒径１００ｎｍ以下の金、銀、白金、パラジウム等の金属微粒子が溶媒中に分散されたものであって、特許第２５６１５３７号に開示されたガス中蒸発法、特開平１１−３１９５３８号に開示された金属の塩からの還元析出法等によって作製される。これらの金属微粒子分散液は、特開２００２−１２１６０６号に開示されているように、アルキルアミン、カルボン酸アミド、アミノカルボン酸塩等の分散剤を用いて分散安定性を増大させることもできる。金属の種類としては、低出力のグリーンレーザの波長に対応する吸収を示す金微粒子が最も好ましい。
【００１８】
高分子としては、パウダーブラストに対する優れた耐磨耗性を有するポリウレタン樹脂が好ましい。ポリウレタン樹脂を構成するポリオールの種類としては、アクリル系、ポリエステル系、ポリエーテル系、フッ素系等があり、アクリル系あるいはポリエステル系が好ましく、中でもポリエステル系が最も好ましい。
【００１９】
アクリル系ポリオールは、例えば、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸４−ヒドロキシブチル等の水酸基を有する（メタ）アクリル系単量体と、（メタ）アクリル酸等のカルボキシル基を有する（メタ）アクリル系単量体、及び（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ラウリル等のエステル基を有する（メタ）アクリル系単量体を共重合させることによって得られる。
【００２０】
ポリエステル系ポリオールは、例えば、アジピン酸、ヘキサメチレンジカルボン酸、イソフタル酸、オルトフタル酸からなる群から選ばれた一種または二種以上のジカルボン酸と、１，６−ヘキサンジオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、及びテトラメチレングリコール、カプロラクトンジオールからなる群から選ばれた一種または二種以上のジオールとから形成されたポリエステル単位を主鎖に含み、少なくとも主鎖両末端に水酸基を有するものが使用できる。
【００２１】
イソシアネートの種類としては、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、１，４−シクロヘキシレンジイソシアネート、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、３，３’−ジメチル−４，４’−ビフェニレンジイソシアネート、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ビフェニレンジイソシアネート、３，３’−ジクロロ−４，４’−ビフェニレンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、１，５−テトラヒドロナフタレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどが用いられ、特に限定されるものではない。
【００２２】
溶剤は前記高分子を良好に溶解するものであれば特に限定されず、具体的にはｐ−キシレンあるいはトルエンが好ましい。
【００２３】
前記金属微粒分散液、ポリオール、及びイソシアネートを、トルエン、ｐ−キシレン等の溶剤に混合することにより、ペーストが作製される。金属微粒子分散液の配合量は特に限定されるものではないが、ポリウレタンマトリックス中での均一な分散を考慮すれば、５質量％〜２０質量％が好ましい。このペーストは、スピンコータ、アプリケータ等を用いて基板上に塗布され、塗布後、加熱乾燥され、基板上に第１金属微粒子分散高分子膜体が形成される。第１金属微粒子分散高分子膜体の膜厚は、３０μｍ〜１００μｍ程度が好ましい。図２（ａ）に、基板１上に形成された第１金属微粒子分散高分子膜体２の断面図を示す。
【００２４】
（２）第１金属微粒子分散高分子膜体の表面にレーザ光を照射して凹部を形成する工程
第１金属微粒子分散高分子膜体の表面に、金属微粒子の種類に応じて選択されるレーザ光を照射すると、金属微粒子が吸収した光エネルギーが熱エネルギーに変換され、その熱エネルギーが金属微粒子周辺の高分子の物性に変化を与え、第１金属微粒子分散高分子膜中に凹部が形成される。第１金属微粒子分散高分子膜体の表面へのレーザ光の照射は、例えば図１に示す装置が用いられる。レーザ光源１１として、出力は数十ミリワット程度の、例えば波長５３２ｎｍのグリーンレーザが好適に用いられる。レーザ光１２は複数のミラー１３及びハーフミラー１４を介して、金属微粒子分散高分子膜体１が載置された光学顕微鏡１５内に導かれる。モーター駆動により３次元方向に移動可能なＸＹＺステージ１６上に載置された第１金属微粒子分散高分子膜体２の表面は、直上の対物レンズ１７及びＣＣＤカメラ１８を通してＴＶモニター１９で、あるいは図示しない接眼レンズを通して肉眼で観察される。レーザ光１２を遮断した状態でマスク材２の表面の状態を確認した後、第１金属微粒子分散高分子膜体２にレーザ光１２を導入する。レーザ光１２は、対物レンズ１７によって第１金属微粒子分散高分子膜体２上で最小１μｍ程度にまで絞り込まれて所定時間照射され、第１金属微粒子分散高分子膜体２上に凹部が形成される。図２（ｂ）に、凹部２１が形成された第１金属微粒子分散高分子膜体２の断面図を示す。ここで凹部２１の直径は、３００μｍ〜５００μｍが好ましく、また凹部２１は基板１が露出されるように形成されることが好ましい。
【００２５】
（３）第１金属微粒子分散高分子膜体側からブラスト材を基板に衝突させて、基板にベース孔を形成する工程
基板へのブラスト材の基板への衝突は、一般的なパウダーブラスト装置を用いて行われる。すなわち、直径５〜１０ｍｍのノズルから、圧縮空気等のキャリヤガスの作用により、ブラスト材を０．５〜５ｋｇ／ｃｍ2のブラスト圧で噴出させ、加速されたブラスト材を基板１表面に衝突させることにより、基板にベース孔が形成される。
【００２６】
ブラスト材としては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、炭化珪素等の直径５μｍか２０μｍの微粉末が好適に用いられる。ブラスト材を噴出させながら固定したノズルに対して基板１が載せられた試料台が一方向に走査され、全面にブラスト材が投射される。ブラスト材の投射量は、投射回数すなわち前記走査回数を増減することによって調節される。図２（ｃ）に、ブラスト材Ｂの作用によってベース孔２２が形成された基板１の断面図を示す。
【００２７】
（４）第１金属微粒子分散高分子膜体を除去する工程
第１金属微粒子分散高分子膜体２は、粘着テープを貼り付けてそれを引き剥がすことによって、あるいは、基板１とともに溶剤に浸漬することによって基板１から除去される。図２（ｄ）に、第１金属微粒子分散高分子膜体２が除去された基板１の断面図を示す。
【００２８】
（５）ベース孔が形成された基板に第２金属微粒子分散高分子膜体を圧着する工程
第２金属微粒子分散高分子膜体は、金属微粒子分散液、高分子、及び溶剤からなる。金属微粒子分散液は、前記第１金属微粒子分散高分子膜体の作製に用いられる金属微粒子分散液がそのまま用いられる。
【００２９】
高分子は、金属微粒子を高濃度にかつ凝集させることなく分散させることができる高分子が好ましく、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、ポリエチルメタクリレート（ＰＥＭＡ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等が好ましく、中でも一定量以上の金属微粒子を均一に分散させるためにはエチルセルロースあるいはエチルヒドロキシエチルセルロースが特に好ましい。
【００３０】
溶剤は前記高分子を良好に溶解するものであれば特に限定されず、具体的にはｐ−キシレンあるいはトルエンが好ましい。
【００３１】
前記金属微粒子分散液と、前記高分子と、前記溶剤とを混合し、十分に混練して混合物を得る。溶媒分散金属微粒子の高分子に対する混合量は特に限定されないが、高分子に対して１０質量％〜２０質量％の金属微粒子が含まれるように調整するのが好ましい。溶剤の量も同様に限定されないが、後工程で乾燥することを考慮に入れれば、高分子を溶解するために必要な最低限の量であることが好ましい。
【００３２】
前記混合物を室温で乾燥させ、続いて冷凍粉砕機で粉砕し、金属微粒子分散高分子微粉体を作製する。冷凍粉砕機の専用容器に金属微粒子分散高分子を封入し、液体窒素温度下で磁気的に駆動する衝撃子によって粉砕し、粉末状の金属微粒子分散高分子、即ち金属微粒子分散高分子微粉体を得る。金属微粒子分散高分子微粉体の粒径は特に限定されないが、均一な第２金属微粒子分散高分子膜を得るためには１ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３３】
得られた第２金属微粒子分散高分子微粉体を、１００℃前後の温度に保持した平金型の下金型に充填する。続いて上金型で１ＭＰａ以上の圧力までプレスし、５分間以上保持しながら金型の温度を上昇させる。ここで金型の温度は、金属微粒子分散高分子微粉体が十分に溶解する温度以上で、金属微粒子の凝集が発生しない程度の温度未満である必要がある。この温度範囲は使用する高分子によって変動し、例えばエチルセルロースの場合は１４０℃以上、１５０℃未満である。所定時間のプレスを終えた後、平金型を開放し、室温下で放置して冷却し、第２金属微粒子分散高分子膜体を得る。なお、プレス温度が低いと、得られる金属微粒子分散高分子膜体表面に粉末状の金属微粒子分散高分子が残存し、良好な金属微粒子分散高分子膜体を得ることができない。
【００３４】
得られた第２金属微粒子分散高分子膜を前記工程（４）で得られた基板に圧着する。圧着には、前記平金型によるプレス工程がそのまま利用可能で、圧力は０．１ＭＰａ〜０．５ＭＰａに設定される。図２（ｅ）に、基板１に圧着された第２金属微粒子分散高分子膜体３の断面図を示す。
【００３５】
（６）ベース孔を通して第２金属微粒子分散高分子膜体表面にレーザ光を照射して針状凹部を形成し、ベース孔及び針状凹部からなるマスタ型を作製する工程
前記工程（２）で用いた装置を用いて、ベース孔を通して第２金属微粒子分散高分子膜体表面にレーザ光を照射する。レーザ光は、ベース孔の中心に正確に照射することが好ましい。出力数十ミリワットのレーザ光を使用する場合、０．５秒以下の照射によって、円錐形の針状凹部が形成され、ベース孔と共にマスタ型となる。図２（ｅ）に、レーザ光Ｌが照射される第２金属微粒子分散高分子膜体３の断面図を示し、図２（ｆ）に、針状凹部２３が形成された第２金属微粒子分散高分子膜体３の断面図を示す。
【００３６】
（７）マスタ型表面に金属を蒸着する工程
得られたマスタ型表面に金属を蒸着する。金属の種類は特に限定されることはなく、金、アルミニウム等が用いられる。蒸着方法も特に限定されることはなく、加熱蒸発あるいはスパッタリング等が用いられる。金属の膜厚は、０．１μｍ〜１μｍが好ましい。図２（ｆ）に、金属Ｍが蒸着されるマスタ型の断面図を示す。
【００３７】
（８）マスタ型を転写し、転写型を形成する工程
エポキシ樹脂、シリコン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等をマスタ型に注型した後、この転写体の表面に電気メッキのために電極層を形成し、転写型３とする。電極層の形成方法としては、化学メッキ、真空蒸着法、スピンコート法、ディップ法などの薄膜形成方法が用いられる。もしくは、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂などに導電物質を配合した導電性組成物を注型してマスタ型を転写し、転写型を作製してもよい。表面の導電物質がメッキ析出の核として作用するため、特別な前処理を必要とすることなく容易に電気メッキからなるメッキ構造体を形成することができる。図２（ｇ）に、表面に金属膜４が形成された基板１と第２金属微粒子分散高分子膜体３からなるマスタ型上に形成された転写型５の断面図を示す。転写型５は、金属膜４の存在により、マスタ型から容易に剥離される。
【００３８】
（９）転写型上にメッキ構造体を形成し、金型を作製する工程
得られた転写型を用いて、メッキ構造体を形成する。メッキ構造体を形成する方法としては電気メッキがあり、メッキ可能な金属としては、単金属ではニッケル、銅、クロム、亜鉛、金、白金、銀、合金では、銅−亜鉛、亜鉛−ニッケル、ニッケル−鉄などが挙げられるが、金型としての強度、耐食性、熱伝導率等を考慮するとニッケルが最も好ましい。メッキ時間は特に限定されないが、金型として十分な膜厚のメッキ構造体を形成するためには１０時間以上が好ましい。
【００３９】
所定時間放置した後、転写型を除去することによって金型を作製する。転写型とメッキ構造体の両者を剥離してもよく、また転写型をエタノール、トルエン等の溶剤によって溶解してもよい。図２（ｈ）に、転写型５上に形成されたメッキ構造体６の断面図を示し、図２（ｉ）に、メッキ構造体６からなる金型７の断面図を示す。
【００４０】
（１０）金型上に針状体を形成する工程
金型を用いて、金型上に針状体を形成する。針状体を形成する方法としては、ポリエチレン樹脂等の針状体原料を用いて射出成形、圧縮成形、射出圧縮成形を行うことが考えられるが、通常用いられる射出成形では注入時に圧力が加わるため針状体原料の移動速度が速くなり、微小な凹部に針状体原料が入りにくく、転写率が悪いといった不具合がある。この転写率を向上させるには、射出圧縮成形を選択することが好ましい。射出圧縮成形とは射出成形と圧縮成形を組み合わせた手法であって、高速充填ならびに均一加圧による成形によって微細な形状の転写が可能である。図２（ｊ）に、金型７上に形成された針状体８の断面図を示す。
【００４１】
（１１）金型から針状体を剥離する工程
金型７から針状体８を剥離する。剥離を物理的に行う場合は、金型７の微細な凹部に針状体８が入り込んでいる為、充分な冷却時間を経てから脱型することが好ましい。また裏面より金型７をエッチング除去して、針状体８を得てもよい。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明の針状体の製造方法について、実施例を示しながらさらに詳細に説明する。
ポリエステル系ポリオール／イソシアネート（大日本インキ化学工業社製バーノック）に、濃度が１７質量％となるように金微粒子分散液（真空冶金社製パーフェクトゴールド、濃度２０質量％）を混合し、ペーストを作製した。
【００４３】
得られたペーストを厚さ０．２ｍｍのガラス基板上にアプリケータを用いて塗布し、８０℃で３０分間加熱、乾燥し、厚さ約３０μｍの金微粒子分散ポリウレタン膜体を形成した。
【００４４】
図１に示すレーザ光照射系を用い、出力２７ｍＷのグリーンレーザ光を前記金微粒子分散ポリウレタン膜体表面に集光照射することによって、直径３００μｍの凹部を形成した。
【００４５】
前記ガラス基板及び金微粒子分散ポリウレタン膜体をパウダーブラスト装置（新東ブレータ社製マイクロブラスト装置ＭＢ１型）にセットし、ブラスト材として直径２０μｍの炭化珪素を用いて５０回投射を行い、基板に直径３００μｍのベース孔を形成した。
【００４６】
続いて、金微粒子分散ポリウレタン膜体を除去した。
【００４７】
２０質量％金含有トルエン分散金微粒子（真空冶金製パーフェクトゴールド）、エチルセルロース、ｐ−キシレンを用意し、金微粒子対エチルセルロースの重量比が０．２：１となるように秤量されたトルエン分散金微粒子及びエチルセルロースを少量のｐ−キシレンと共に乳鉢で混練し、混合物を作製した。前記混合物を冷凍粉砕機（ＳＰＥＸ社製Ｍｉｌｌ６７５０）で粉砕し、６０℃で１時間乾燥した後、平均一次粒径１ｍｍ以下の金微粒子分散エチルセルロース微粉体を得た。
【００４８】
得られた金微粒子分散エチルセルロース微粉体を１５０℃に加熱した平金型で３ＭＰａの圧力でプレスし、１０分経過後、成形品を取り出して室温下で放置し、膜厚約５００μｍの金微粒分散エチルセルロース膜体を得た。
【００４９】
前記平金型を用い、得られた金微粒分散エチルセルロース膜体を前記ガラス基板に１５０℃、０．２ＭＰａの圧力で圧着した。
【００５０】
図１に示すレーザ光照射系を用い、グリーンレーザ光（波長：５３２ｎｍ、照射強度：５５ｍＷ）を対物レンズ（ＮＡ０．２５×１０）によって前記ブラスト加工孔を通して金微粒分散エチルセルロース膜体に集光し、照射時間１２５ｍｓで針状凹部を形成し、マスタ型を作製した。
【００５１】
得られたマスタ型全体に、厚さ約０．１μｍになるように金を蒸着した。
【００５２】
エポキシ樹脂を用いてマスタ型を転写し、転写型を形成した。３５０μｍを超える十分大きな直径を有する円柱上に長さ８０μｍの針状凸部を有する転写型が得られた。得られた転写型を用いれば、金型の作製を経て、十分に太い根元径を有するベース部及び針状部からなる針状体の形成が可能となる。図３にベース部３２と針状部３３からなる針状体３１の模式図を示す。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
生体試料の微量化学分析に有効な十分な強度が付与された高アスペクト比の針状体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】レーザ光照射系の概略図である。
【図２】針状体の製造方法の各工程を説明する概略図である。（ａ）第１金属微粒子分散高分子膜体の表面にレーザ光を照射して凹部を形成する工程。（ｂ）第１金属微粒子分散高分子膜体側からブラスト材を基板に衝突させる工程。（ｃ）基板にベース孔を形成する工程。（ｄ）第１金属微粒子分散高分子膜体を除去する工程。（ｅ）ベース孔を通して第２金属微粒子分散高分子膜体表面にレーザ光を照射して針状凹部を形成し、マスタ型を作製する工程。（ｆ）マスタ型表面に金属を蒸着する工程。（ｇ）マスタ型を転写し、転写型を形成する工程。（ｈ）（ｉ）転写型上にメッキ構造体を形成し、金型を作製する工程。（ｊ）金型上に針状体を形成する工程。
【図３】針状体の模式図である。
【符号の説明】
【００５５】
Ｌ  レーザ光
Ｂ  ブラスト材
Ｍ  蒸着金属
１  基板
２  第１金属微粒子分散高分子膜体
３  第２金属微粒子分散高分子膜体
４  金属膜
５  マスタ型
６  転写型
７  金型
８  針状体
２１  凹部
２２  ベース孔
２３  針状凹部
３１  針状体
３２  ベース部
３３  針状部
【図１】
2006096002.tif 000003
【図２】
2006096002.tif 000004
【図３】
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