【手続補正書】
【提出日】平成19年3月5日(2007.3.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
極小高さを有する一つ以上のリアクターを含む解析チップであって、前記リアクターは少なくとも次の１）〜３）、
１）一つ以上のストライプ状毛細管反応チャンバーであって、前記反応チャンバーは次のi）〜iii）を含む。
i）600μm以上の幅を有する上部面と底部面、
ii）プローブ配位子および前記プローブ配位子が固定される基板プローブ領域、
iii）1〜1000μm、最適には1〜500μmの高さを有するクローズド隔壁構造、および
iv）入口および出口、
２）次のi）〜iii）を含むオープン隔壁構造を含む極小高さを有するリアクター構造、
i）0.5〜10mmの幅を有する基板ブランク領域、および／または
ii）1000μm以下、最適には500μm以下の高さを有する一つ以上の次の凸状物。
疎水性凸状物、高疎水性凸状物、および吸水性凸状物、またはそれらの双方、
およびオプションとして、
iii）5〜400μmの幅と前記プローブ基板領域に対して0.05〜1000μm、最適には0.05〜500μmの高さを有する高親水性凸状物を含む凸状物流路。
さらにオプションとして、
前記基板プローブ領域から1000μm以下、最適には500μm以下の距離を有する保護ユニットを含むリアクター保護構造、
並びにオプションとして、
３）マーキングシステム凸状物および前記プローブ配位子をカバーしないマーカー含有凸状物、
を含み、
さらに、前記において、
（１）前記上部面と底部面とは、それぞれ前記ストライプ状毛細管反応チャンバーの上部ユニットと底部ユニットとの一部であって、
（２）前記基板プローブ領域は前記上部面または底部面またはその双方の上に存在していて、
（３）前記クローズド隔壁構造は前記上部面と底部面との間に配置され、
（４）前記面の寸法および材料、および上部面と底部面との間の距離は、解析媒体の毛細管現象が前記ストライプ状毛細管反応チャンバー内で発生できる程度のものであって、
（５）前記基板ブランク領域とプローブ領域とは同一基板の同一面上にあり、それは0.1g/g以下の吸水率と40〜80°の表面の静的な水接触角とを示し、
（６）前記高疎水性凸状物は、少なくともその一部の表面において、高疎水性材料を含み、さらに前記高疎水性材料は前記基板プローブ領域よりも大きな40°の水接触角を示し、
（７）前記疎水性凸状物は、少なくともその一部の表面において、疎水性材料を含み、さらに前記疎水性材料は55〜80°の水接触角を示し、
（８）前記吸水性凸状物は、少なくともその一部の表面において、吸水性材料を含み、さらに前記吸水性材料は0.1g/g以上の吸水率を示し、
（９）前記高親水性凸状物は、少なくともその一部の表面において、高親水性材料を含み、さらに前記高親水性材料は40°以下の水接触角を示し、
（１０）前記保護ユニットは、何のサンプルも処理されない時は少なくとも部分的に前記リアクター構造を閉じ、サンプルが処理されることになる時は不可逆的に完全にまたは部分的に取り除かれる、
ことを特徴とする解析チップ。
【請求項２】
前記凸状物は、液状物質を凝固させるか又は固体物質を固定するか又はその双方によって形成され、
さらに
１）前記液状物質は、前記高疎水性、疎水性、高親水性および吸水性材料をそれぞれ含む、溶液、塗料、ゲル、およびエマルジョンであり、
２）前記固体物質は、前記高疎水性、疎水性、高親水性および吸水性材料をそれぞれ含む、プレート、フィルム、ボード、テープ、およびパウダーである、
ことを特徴とする請求項１の解析チップ。
【請求項３】
極小高さを有する一つ以上のフロー（流れ）または非フロー・リアクターを含む解析チップであって、
前記リアクターは、1000μm以下、最適には500μmの高さを有する少なくとも一つ以上のストライプ状毛細管反応チャンバーおよびオプションとしてリアクター保護構造を含み、
さらに前記反応チャンバーは
１）600μm以上の幅を有する上部面および底部面と、
２）プローブ配位子、および前記プローブ配位子が固定されている基板プローブ領域と、
３）1〜1000μm、最適には1〜500μmの高さを有するクローズド隔壁構造と、
４）入口および出口と、
を含むことを特徴とし、
さらに、
（１）前記上部面および底部面は、前記ストライプ状反応チャンバーのそれぞれ上部ユニットおよび底部ユニットの一部であり、
（２）前記基板プローブ領域は前記上部面または底部面またはその双方の上にあり、
（３）前記クローズド隔壁構造は前記上部面と底部面との間に配置され、
（４）前記面の材料と寸法、および前記上部面と底部面との間の距離は、解析媒体の毛細管現象が前記ストライプ状反応チャンバー内で発生できる程度のものであり、
（５）前記基板プローブ領域は0.1g/g以下の吸水率および40〜80°の水接触角を示す、
ことを特徴とする解析チップ。
【請求項４】
次の１）〜３）であることを特徴とする請求項１または３の解析チップ。
１）前記クローズド隔壁構造は1〜300μm、最適には30〜100μmの高さを示すこと、
２）前記上部面は1000〜15000μmの幅および1000μm以上の長さを示すこと、および
３）前記底部面は1000〜15000μmの幅および1000μm以上の長さを示すこと。
【請求項５】
前記クローズド隔壁構造は一つ以上の次の１）〜５）の可逆的または不可逆的封止構造を含むことを特徴とする請求項４の解析チップ。
１）熱封止構造、
２）化学封止構造、
３）可逆的または不可逆的接着層、
４）高疎水性層、および
５）弾性ポリマーのテープ、塗料、またはプレートを含む機械的封止ユニット。
【請求項６】
前記反応チャンバーの前記上部ユニットまたは底部ユニットまたはその双方は、1mm以下、最適には0.2mm以下の厚みと90%以上の検出光の透過率とを示すことを特徴とする請求項３の解析チップ。
【請求項７】
前記プローブ配位子は、前記上部面または前記底部面のどちらかに固定されるとともに、
前記固定されたプローブ配位子を持つ前記面は親水性を示し、一方前記固定されたプローブ配位子のない前記面は疎水性を示すことを特徴とする請求項３の解析チップ。
【請求項８】
前記上部面はガラス材料から作られ、一方前記底部面は親水性または疎水性プラスチックから作られることを特徴とする請求項３の解析チップ。
【請求項９】
一つ以上の前記プローブ配位子は一つの領域に固定され、一方前記配位子の一つ以上の結合は前記プローブ領域内の一つの他の領域に固定され、前記配位子および結合は抗原および抗体を含むことを特徴とする請求項３の解析チップ。
【請求項１０】
極小高さを有する一つ以上のオープンリアクターを含む解析チップであって、
前記リアクターはプローブ配位子、基板プローブ領域、極小高さを有するオープン隔壁構造、およびオプションとしてリアクター保護構造を含み、
さらに、前記オープン隔壁構造は次の１）および２）を含むことを特徴とする請求項３の解析チップ。
１）0.5〜10mmの幅を有する基板ブランク領域、
２）高疎水性凸状物または吸水性凸状物またはその双方であって、それらのすべては基板プローブ領域に対して1000μm以下、最適には500μm以下の高さを示し、
さらに次の（１）〜（３）の特徴を持つ。
（１）前記基板ブランク領域と基板プローブ領域とは同じ基板の同一面上にあり、それは40〜80°の水接触角を示す。
（２）前記高疎水性凸状物は、少なくともその部分的な表面において、高疎水性材料を含み、さらに前記高疎水性材料は前記基板プローブ領域よりも大きい40°の水接触角を示す。
（３）前記吸水性凸状物は、少なくともその部分的な表面において、吸水性材料を含み、さらに前記吸水性材料は0.1g/g以上の吸水率を示す。
【請求項１１】
前記高疎水性凸状物は0.1〜100μmの高さを示すことを特徴とする請求項１または１０の解析チップ。
【請求項１２】
前記高疎水性材料は、前記基板プローブ領域よりも70°以上大きい水接触角を示すことを特徴とする請求項１または１０の解析チップ。
【請求項１３】
前記高疎水性材料は、前記基板プローブ領域よりも90°以上大きい水接触角を示すことを特徴とする請求項１または１０の解析チップ。
【請求項１４】
前記高疎水性材料は、前記基板プローブ領域よりも110°以上大きい水接触角を示すことを特徴とする請求項１または１０の解析チップ。
【請求項１５】
前記高疎水性材料は、高疎水性有機材料または高疎水性ナノ材料またはその双方を示すことを特徴とする請求項１または１０の解析チップ。
【請求項１６】
前記高疎水性材料は、一つ以上の以下の１）〜４）の材料を含むことを特徴とする請求項１または１０の解析チップ。
１）高疎水性有機シリコンおよびその誘導体、
２）高疎水性フッ素樹脂およびその誘導体、
３）高疎水性ポリマー、および
４）高疎水性ナノ粒子を含む、塗料または固体物質またはその双方。
【請求項１７】
前記吸水性材料は一つ以上の次の１）〜３）を含むことを特徴とする請求項１または１０の解析チップ。
１）天然吸水性材料、
２）親水性無機化合物の固体多孔性材料、および
３）合成ポリマーの吸水性材料。
【請求項１８】
前記吸水性材料は一つ以上の次のａ）〜ｅ）を含むことを特徴とする請求項１７の解析チップ。
ａ）毛細管構造を含む紙製生成物、綿生成物、またはスポンジまたはそれらの双方およびそれらの改質材料、
ｂ）カルシウム塩、
ｃ）セルロースまたはその誘導体をベースとした吸水性材料、
ｄ）デンプンまたはその誘導体をベースとした吸水性材料、および
ｅ）グラフティング、ブロッキングおよび共重合化によって生成した化合物と同様に合成レジンをベースとした吸水性材料、紙製生成物、綿生成物、スポンジとその改質物、カルシウム塩、吸水性セルロース材料、吸水性デンプン材料、およびグラフティング、ブロッキングおよび共重合化によって生成した吸水性合成樹脂。
【請求項１９】
極小高さを有する一つ以上のオープン非フローリアクターを含む解析チップであって、
前記リアクターは少なくともプローブ配位子、基板プローブ領域、極小高さを有するオープン隔壁構造、およびオプションとしてリアクター保護構造を含み、
さらに前記オープン隔壁構造は、
１）0.5〜10mmの幅を有する基板ブランク領域、
およびオプションとして
２）前記プローブ領域に対して1000μm以下、最適には500μm以下の高さを有する疎水性凸状物、
を含み、
さらに、
（１）前記基板ブランク領域と基板プローブ領域とは同じ基板の同一面上にあり、前記凸状物は0.1g/g以下の吸水率および40〜80°の水接触角を示し、
（２）前記疎水性凸状物は、少なくともその一部の表面上にあり、疎水性材料を含み、前記疎水性材料は55〜80°の水接触角を示す、
ことを特徴とする解析チップ。
【請求項２０】
前記疎水性凸状物は疎水性塗料を含むことを特徴とする請求項１または１９の解析チップ。
【請求項２１】
前記疎水性塗料は着色した疎水性ラインまたは着色した疎水性ストライプまたはその双方を含むことを特徴とする請求項２０の解析チップ。
【請求項２２】
極小高さを有する一つ以上のフローリアクターを含む解析チップであって、前記リアクターは少なくとも、
１）プローブ配位子、
２）0.1g/g以下の吸水率および40〜80°の水接触角を有する基板プローブ領域、
３）5〜4000μmの幅および前記基板プローブ領域に対して0.05〜1000μm、最適には0.05〜500μmの高さを有する高親水性凸状物を含む凸状物流路、
さらにオプションとして、
４）リアクター保護構造、
を含み、
さらに、前記高親水性凸状物は、少なくともその一部の表面において、高親水性材料を含み、さらに前記高親水性材料は40°以下の水接触角を示すことを特徴とする解析チップ。
【請求項２３】
前記凸状物流路は、前記高親水性材料を持つ塗料に関係することを特徴とする請求項１または２２記載の解析チップ。
【請求項２４】
前記凸状物流路は、隔壁構造として疎水性凸状物または高疎水性凸状物またはその双方を含み、さらに前記凸状物は1000μm以下、最適には500μm以下の高さを示すことを特徴とする請求項１または２２記載の解析チップ。
【請求項２５】
前記凸状物流路は、電気泳動媒体またはクロマトグラフィ媒体を含有する固定化された分離媒体を含むことを特徴とする請求項１または２２記載の解析チップ。
【請求項２６】
前記リアクターは請求項１記載のオープン隔壁構造も含むことを特徴とする請求項２２記載の解析チップ。
【請求項２７】
極小高さを有する一つ以上のリアクターを含む解析チップであって、前記リアクターは少なくともプローブ配位子、基板プローブ領域、マーキングシステム凸状物、およびオプションとしてリアクター保護構造を含み、前記マーキングシステム凸状物は前記プローブ配位子をカバーしないマーカー含有凸状物に関係することを特徴とする解析チップ。
【請求項２８】
前記マーキングシステム凸状物は制御されたマーカー放出システムの凸状物に関係し、さらに前記制御されたマーカー放出システムはマーカーを含み、また10秒以上、最適には30秒以上の前記マーカーの半放出周期を示し、さらに前記マーカーは標識試薬とマーキング配位子とを含み、
さらに次の１）および／または２）を含むことを特徴とする、請求項１または２７記載の解析チップ。
１）前記標識試薬は一つ以上の以下の試薬を含む。酵素、蛍光染料、化学ルミネッセンス触媒、非鉄金属または非鉄金属塩、染料および塗料。
２）前記配位子は一つ以上の以下の物質を含む。抗原、抗体、ビオチン、ドラッグ配位子ポリペプチド、DNA、RNAおよびこれらのフラッグメント。
【請求項２９】
前記制御されたマーカー放出システムは前記マーカーおよび制御放出剤を含むことを特徴とする請求項２８記載の解析チップ。
【請求項３０】
前記マーキング凸状物は、1000μm以下の高さを示すとともに、プローブ配位子およびマーキングシステムのアレイを形成するために、前記リアクター内または前記プローブ配位子のアレイの内部にある前記プローブ配位子のアレイの周りに固定されていることを特徴とする請求項２８記載の解析チップ。
【請求項３１】
制御されたマーカー放出システムの前記凸状物は、前記マーカーおよび制御放出剤から作られる単層サンドイッチまたは多層サンドイッチ構造を含み、さらに前記サンドイッチ構造は前記マーカーの濃度が外側よりも内側で高いことを特徴とする請求項２９記載の解析チップ。
【請求項３２】
前記制御放出剤は、水溶性有機化合物または水溶液中で分解する有機化合物を含むことを特徴とする請求項２９記載の解析チップ。
【請求項３３】
前記有機化合物は一つ以上の次の材料を含むことを特徴とする請求項３２記載の解析チップ。
炭水化物およびその誘導体、植物性デンプンおよび改質デンブン、植物性接着剤、動物性接着剤、改質セルロース、ポリマーおよび縮合物。
【請求項３４】
前記リアクター保護構造は、前記基板プローブ領域から1000μm以下、最適には500μm以下の距離を有する保護ユニットを含むとともに、
前記保護ユニットは、何のサンプルも処理されていない時は少なくとも部分的に前記リアクター構造を閉じ、サンプルが処理されることになる時は完全にまたは部分的に不可逆的に取り除かれること、
を特徴とする請求項１、３、１０、１９、２２または２７記載の解析チップ。
【請求項３５】
極小高さを有する一つ以上のリアクターを含む解析チップであって、前記リアクターは次を含むことを特徴とする解析チップ。
１）必要なら容易に取り除ける分離容易な基板、
または以下の２）またはその双方であること。
２）次の内容である保護ユニットを含む極小高さを有するリアクター保護構造。
i）前記高さ、すなわち基板プローブ領域から保護ユニットの底面までの距離は1000μm以下、最適には500μｍ以下である。
ii）前記保護ユニットは、何のサンプルも処理されていない時は少なくとも部分的に前記リアクター構造を閉じ、サンプルが処理される時は完全にまたは部分的に不可逆的に取り除かれる。
【請求項３６】
前記保護ユニットは一つ以上の次のものを含むことを特徴とする請求項３４または３５記載の解析チップ。
有機フィルムまたはプレートまたはその双方、金属有機化合物のフィルムまたはプレートまたはその双方、およびスライド。
【請求項３７】
前記保護ユニットは一つ以上の次の可逆的または不可逆的な封止構造を通してリアクターと連結されることを特徴とする請求項３６記載の解析チップ。
熱封止構造、化学封止構造、および可逆的または不可逆的接着層。
【請求項３８】
前記保護ユニットは可能な除去を便利にするためにプリカットされていることを特徴とする請求項３６記載の解析チップ。
【請求項３９】
高密度リアクターを有する解析チップであって、
１）前記リアクターの密度は、基板の少なくとも一つの面上で２リアクター／cm２以上、最適には３リアクター／cm２以上であり、および
２）前記リアクターは1000μm以下、最適には500μm以下の高さを有する隔壁構造を含む、
ことを特徴とする解析チップ。
【請求項４０】
前記密度は５リアクター／cm２以上であることを特徴とする請求項３９記載の解析チップ。
【請求項４１】
前記リアクターは、請求項１〜３８のいずれか１請求項に記載された前記極小高さのリアクターに関係することを特徴とする請求項３９または４０記載の解析チップ。
【請求項４２】
次の１）および２）を含むベースプレート。
１）一つ以上の多い基板プローブ領域。
２）一つ以上の次の（１）または（２）のリアクター構造。
（１）請求項１または２２〜２６のいずれかの請求項による凸状物流路。
（２）請求項１または１０〜１６のいずれかの請求項によるオープン隔壁構造。
【請求項４３】
次の１）および２）を含む質的なまたは量的なまたはその双方の解析方法。
１）それぞれ、前記解析チップのリアクターにサンプルをさらすこと、プローブ選択反応を取ること、および反応をマークすることであって、前記解析チップは請求項１〜４１までのいずれか１つの請求項のものであること。
２）リアクターを洗浄し、反応の結果を解析すること。
【請求項４４】
クリーニングユニットを含むテスト装置であって、
前記クリーニングユニットは、反応が終了する時解析チップリアクター内の残留物をクリーニングするために使われることを特徴とし、
前記クリーニングは、前記クリーニングユニット内で吸水性材料を用いて吸収を通して行われることを特徴とし、および
前記吸水性材料は0.5g/g以上の吸水率を示すことを特徴とするテスト装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】極小高さのリアクターを持つ高集積解析チップとその応用
【技術分野】
【０００１】
本発明は解析チップ、特にマルチリアクターを持つ種類のものに関する。さらに特に極小の高さのリアクターを持つ高集積解析チップに関する。本発明は解析チップの応用も含む。
【背景技術】
【０００２】
解析チップ、簡単に言えばチップは、遺伝子表現の決定、遺伝子スクリーニング、ドラッグスクリーニング、病気の診断と処方、環境モニタリングと管理、および司法上の同一性などを含む広範な応用を有する。
【０００３】
チップの核心はそのリアクターであり、一方マーカーを有する解析チップはまたマーキングシステムを含む。そのリアクターの3つの最も重要な部品は、すなわち、プローブ、基板およびリアクター構造である。プローブアレイは、スポッティングやプリンティングなどの方法を通して基板上においてポリペプチド、核酸などのような解析のために使われるプローブ・リガンド（配位子）を固定化することによって形成される。基板は普通活性誘導グループを含むプレーナー支持であり、それは、矩形状、球状あるいは他の形状でガラス、金属、プラスチックまたはそれらの誘導体から作られる。現在は使用する主流の基板は主にガラスまたはその誘導体（すなわち、アミノスライド、アルデヒドスライド、エポキシスライドおよびポリアミノ酸塗布のスライドなど）から作られる。リアクター構造は隔壁構造、フローパス（流路）構造、分離構造、チャンバー構造などを含む。
【０００４】
解析チップの急速な発展はその高集積化技術に密接に関係していて、それは次の四つの面を含む。すなわち、デバイスの細密化、高密度プローブスポット、多機能集積化および高密度リアクターである。高集積チップの発展では、重要な進歩が前記の三つの面（すなわち、高密度プローブスポット、チップオンラボなどを有する解析チップ）においてなされてきた。しかし、幾つかの問題が残る。たとえば、ポリペプチド解析チップにおいては、2、３の異なったタイプのプローブリガンドだけが必要とされ、そこでは「高密度」の重要性は何か。別の問題として、広範な診断とスクリーニングにおいて、安価なテストデバイスが必要とされ、その時に「多機能」が安価にどのように達成できるのか。本発明の発明者は、低コストの高集積化チップが解析チップの発展の重要な面の一つを維持するということを考えている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解析チップの開発の現状は以下のようである。
【０００６】
１．解析チップとリアクター隔壁構造
最初に開発されたチップは、それは今日でもまだ広く使われているが、隔壁構造のない構造の解析チップである。たとえば、一つのリアクターを持つオープン（開放）非フロー（流れ）解析チップが顕微鏡のガラススライドの活性化とそのプローブリガンドのスポッティングを通して、他の付加的構造なしで、作られる。あらゆるリアクター上で、プローブのたくさんのタイプを固定することは必要でないが、ただ２，３のタイプ（たとえば、100タイプより少ない）のターゲットだけが一つのサンプルで検出されるはずである。それゆえ、それは基板プローブ領域の面積とリアクター基板の平均面積との間の割合である。解析コストを下げるために、高密度のリアクターを持つ解析チップを開発することが求められている。しかし、この開発のために解決すべき主な問題の一つは適切なリアクター隔壁構造の選択である。加えて、対象サンプルの量を減少させるために、液体媒体の流量を制限する必要がある。さらに、リアクター隔壁構造の厚みが光学的な操作装置を広範な応用のために制限されなければならない。その結果、高さがゼロに近い隔壁構造は走査装置上で技術的必要性を小さくするであろう。一方、隔壁構造の高さの最小化はリアクター洗浄を容易にすることができる。
【０００７】
隔壁構造を持ついくつかのチップが開発されてきて、それは二つのタイプに分けられる。すなわち、分離可能な隔壁構造を有するマルチ（多数の）リアクターチップと分離不可能な隔壁構造を有するマルチリアクターチップである。現在分離不可能な隔壁構造を有する利用可能なタイプはマルチオープン非フローリアクターを有する解析チップである。その基本構造は、寸法が25mm×75mm又は26mm×76mm（幅×高さ）を持つ標準的基板上に、疎水性材料（水接触角は50〜75°で、たとえば、ポリエステルやPVC）が0.5mmより大きな高さと1mmより大きな幅とを有する凸状物を形成するために用いられる。これにより、丸形状や四角形状の数個のオープンリアクターが形成される。その結果、このチップでは、液体媒体の流れは尚、隔壁構造と基板面との間の高さの相違に基づく制御下にある。このケースにおいて、オープンリアクター間の隔壁領域が低すぎると、隣接リアクターとの相互汚染が起こるだろう。一方それが高すぎると、バイオチップスキャナー（走査）に関するより高度な技術を必要とするだろう。その上、現在利用できる解析チップの別のタイプは取り外し可能な隔壁構造を持つELISAプレートの構造に基づくが、その主な欠点は、それの複雑な作業や隔壁構造のその高さすなわち厚さの最小化における困難さにある。その結果、低いコストで極小の高さを持つ隔壁構造を容易に製造する方法の開発は、依然解析チップの開発者の関心の一つである。
【０００８】
２．解析チップとリアクター・フローパス（流路）構造とリアクター分離構造
現在、マイクロチャネルパスあるいはマイクロチャネルは、解析チップにおける主要なフローパス（流れ道、流路）構造と分離構造である。マイクロチャネル、実際には凸状物フローパスは、通常、幅が0.1mmより少なく、深さが0.025mmより少ない。マイクロチャネルパスを持つ解析チップはマイクロチャネルチップ（たとえば、カリパーテクノロジー社（www.caliper.com）製）と呼ばれる。マイクロチャネル化した解析チップの利点は高感度と高速化であり、一方欠点は以下の様である。
【０００９】
１）        マイクロチャネルは前もって刻まなければならないので、プローブがその上に積まれた後で、マイクロチャネルが封入されなければならない。そのような複雑な構造を持つので、工業化のプロセスが非常に困難である。
【００１０】
２）        検出の際に、液体の流速は幾つかの複雑な器具、たとえば電子浸透デバイスによって制御されなければならない。
【００１１】
３）        反応後、プローブ分子が内部表面に固定されるので、たとえば蛍光標識検出、そのテスト結果は普通のバイオチップスキャナーで直接解読できない。最近マイクロチャネルパスに関する種々のプロジェクト（たとえば、USA特許No.6176962や6180536）にも関わらず、低いコストでフローパスを容易に製造する方法の開発は、依然関心のうちの一つである。
【００１２】
３．解析チップと反応構造
解析チップの反応構造はオープン（開放）反応セルとクローズド（閉じた）反応チャンバーとを含む。反応チャンバーを持つ解析チップはクローズドチップであり、一方隔壁構造の部分は今でもオープンである。クローズド解析チップはフロー（流れ）と非フロー（流れ）とを含む。現在の解析チップにおいて、リガンド（配位子）は反応チャンバーの二つの面のうちの一つにのみ固定化され、それは感度を増大させる点で好ましくない。特にクローズドチャンバーを持つ解析チップ、リガンドターゲット反応に関するダイナミック条件と観察信号に関する条件とは、設計中に考慮に入れる因子である。現在の解析チップにおいて、リアクター内、特に反応チャンバー内の液体媒体の動きは、メカニックな輸送、液体媒体自身の重量、入口隔壁または出口隔壁またはその双方の親水性、あるいはそれらの結合を通して達成される。反応チャンバーに関して、これらのすべては外部からの液体供給を促進する。もちろん、反応チャンバーの上面、底面および壁は通常親水性を持つ。しかし親水性のこの種の外部供給促進だけでは弱い。その結果、最近のクローズドマイクロアレイチップに関して、テスト、特に媒体の変化が進行する間に、時々リアクターの反応チャンバー内の液体媒体の分配は不十分となる。たとえば、気体が存在する時、それは液体媒体の分配を妨げ、その結果テスト結果を邪魔するだろう。
【００１３】
４．解析チップとマーキングシステム
現在のチップに関して、一つのタイプはリアクターにおいて前処理のマーカーを必要とし、そこにおいてマーカーはテスト時に即座に放出（解放）される。一方他のタイプは、プローブターゲット（標的）反応が終わった後にマーカー溶液がサンプルまたはリアクターにさらされる（処理される）。後者は、感度がより高いけれど、使用が難しい。前者は使用は容易だが、そのテスト感度はフック効果などのためにひどく減少する。前者を解析チップで適用する時、フック効果を避けるために、すべてのマーカーは液体状態にし、必要ならメカニックなシステムを通して完全に反応デバイスにさらすべきである。たとえば、外部マーキングシステムを持つプレーナー解析チップと内部マーキングシステムを持つチャネル解析チップとが解析で使われる時に、特別なマーカー溶液処理手順とそれに対応するメカニック（機械的）システムが必要とされる。言い換えれば、先行の解析チップ解析において、標識化手順がマーカーの供給を助けるメカニックシステムを用いて成し遂げられるべきであるから、特殊なマーカーコンテナー（容器）、マーカー供給チャネル、供給材料に関するコンバーターおよび変換手順は通常避けられず、テストデバイスを複雑にする。その上、少量のマーカーだけが検出に必要とされるから、両方のマーキングシステムにおけるその貯蔵と製造はかなりやっかいである。先行のマイクロチャネル解析チップは内部マーキングシステムを用いて作られるが、マーカーは検出時に即座に放出され、その結果、マーカー溶液を加えるための特殊な手順と対応するメカニックシステムが必要とされる。
【００１４】
５．リアクター保護システム
リアクター（反応室）の高密度なチップが導入されるので、その応用において一つの重要だがしばしば否定的な問題は、N個のリアクターから出るM個（N＞M）だけがテスト時に使われるなら、後の使用のために余分のリアクターを持つ方法である。この問題に対する解は、低コストで高密度のリアクターを持つチップを開発することが必要条件である。一つのリアクターを持つ解析チップに関して、現在リアクター保護システムは実際にチップ全体の保護システムであり、それは通常解析チップのラックを含むプラスチック箱である。しかし、奇妙にも、現在使用中のマルチリアクターを持つ解析チップは何の特殊な保護構造もないが一つのリアクターを持つ解析チップのためのいわゆる保護プラスチック箱で作られる。
【００１５】
この結果、現在のリアクター隔壁構造、リアクターフローパス構造、リアクター分離構造、マーキングシステムおよびリアクター保護御システムによって構成される解析チップは今でも改良されるべきである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明を要約すると次のようになる。
【００１７】
本発明の第一の目的は、高集積化した解析チップとその対応するデバイスを提供することであり、それは製造が容易で、低コストで、高感度で、小さなサンプルの消費で、簡単な作業で、反応媒体の均質な分配であるべきである。実際に、解析チップの集積の改良は前記の解決の鍵の一つである。さらに、使用手順を簡単にし、洗浄を容易にし、リアクター構造の高さを減じ、結果として前記の技術上の必要性を減じることによってスキャナーに関する投資を減少させることも非常に重要である。これから、「リアクター構造の高さを最小（極小）化することと集積レベルを最大化すること」は我々の重要な研究課題になり、それが結局本発明となる。
【発明を解決するための手段】
【００１８】
その結果、本発明の第一の実施形態は解析チップを提供し、それは極小の高さを持つ一つ以上のリアクターを含み、その点で前記のリアクターは少なくとも以下を含む。
【００１９】
１）  一つ以上のストライプ（縞）状の毛細管反応チャンバーであって、前記反応チャンバーは以下を含む。
【００２０】
i）600μm以上の幅を有する上部面と底部面、
ii）プローブリガンドと、プローブリガンドが固定化された基板プローブ領域、
iii）1〜1000μm、最適には1〜500μmの高さを有するクローズド隔壁構造、および
iv）入口と出口。
【００２１】
２）  極小の高さを有するリアクター構造で、それは少なくともオープン隔壁構造を含み、オープン隔壁構造は以下を含む。
【００２２】
i）0.5〜10mmの幅を有する基板ブランク（空白）領域、
ii）1000μmより少なく、最適には50μmより少ない高さを有する一つ以上の凸状物で、疎水性凸状物、高疎水性凸状物、吸水性凸状物、
（i）またはii）、またはその双方。
【００２３】
またオプションとして
iii）凸状物のフローパスは、前記の基板プローブ領域に対して5〜4000μmの幅と0.05〜1000μm、最適には0.05〜500μmの高さを有する高疎水性凸状物を含む。そして最適にはリアクター保護構造は、前記基板プローブ領域から1000μmより少なく最適には500μmより少ない距離を有する保護ユニットを含む。
【００２４】
さらにオプションとして、
３）  マーキングシステムの凸状物、前記プローブリガンドをカバーしないマーカーを含む凸状物であって、そこにおいて、
（１）    前記上部面および底部面は前記ストライプ状の毛細管反応チャンバーのそれぞれ上部ユニットおよび底部ユニットの部分である。
【００２５】
（２）    前記基板プローブ領域は上部面または底部面またはその双方の上にある。
【００２６】
（３）    前記クローズド隔壁構造は前記上部面と底部面との間に配置される。
【００２７】
（４）    前記の面の材料と寸法、および前記上部面と底部面との距離は、解析媒体の毛細管現象が前記ストライプ状の毛細管反応チャンバーにおいて発生できる程度のものである。
【００２８】
（５）    前記基板ブランク領域と基板プローブ領域とは同一基板の同一面上にあり、それは0.1g/gより少ない吸水率と水接触角40〜50°とを示す。
【００２９】
（６）    前記高疎水性凸状物は、少なくともその部分的な表面において、高疎水性材料を含み、前記高疎水性材料が前記基板プローブ領域よりも大きな40°の水接触角を示す。
【００３０】
（７）    前記高疎水性凸状物は、少なくともその部分的な表面において、疎水性材料を含み、前記疎水性材料は水接触角55〜80°を示す。
【００３１】
（８）    前記吸湿性凸状物は、少なくともその部分的な表面において、吸水性材料を含み、前記吸水性材料は0.1g/gより多い吸水率を示す。
【００３２】
（９）    前記高疎水性凸状物は、少なくともその部分的な表面において、高疎水性材料を含み、前記高疎水性材料は40°より少ない水接触角を示す。
【００３３】
（１０）前記保護ユニットは、何のサンプルもさらされない（処理されない）時少なくとも部分的に前記リアクター構造を閉じ、サンプルがさらされる（処理される）ときには、それは不可逆的に完全に又は部分的に取り除かれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明の第一または第二の実施形態の解析チップのストライプ状の毛細管反応チャンバーは前記の従来のクローズドフローチップの反応チャンバーとは異なる。すなわち、前者は前記の面の材料と寸法と前記上部面と底部面との距離との選択においてその必要性によって特徴づけられ、その結果解析媒体の毛細管現象が前記ストライプ状の反応チャンバーにおいて発生できる。一方後者は、前記チャンバー内などに膜を設置することのような他の媒体の分配メカニズムを導入することを必要とするような要求を欠如する。
【００３５】
本発明のストライプ状の毛細管反応チャンバーは前記の従来のマイクロチャネル解析チップの反応チャンバーと異なる。１）前者は固定化しているより大きなプローブアレイを固定化するためのより広い（＞500μm）基板プローブ領域を提供し、一方後者は基板プローブ面を狭くする（＜500μm）。２）前者は直接の媒体の分配のためのずっと大きな流れを有する毛細管現象を適用できる。しかし後者はほんの小さな流れを有する毛細管現象を適用できるだけで、媒体の分配のために付加的なエネルギーが必要である。
【００３６】
本発明のストライプ状の毛細管反応チャンバーは従来の毛細管解析チップと異なる。前者の毛細管構造は前記二面間の構造と同様に二面によって形成され、それはそこでより大きなプローブアレイを固定することを可能にし、一方後者は可能でなかった。
【００３７】
本発明の解析チップのストライプ状の毛細管反応チャンバーの上部面と底部面とは、長方形や丸形などのような種々の幾何学的な形状になっても良い。上部面または底部面またはその両面の材料、特に前記基板プローブ領域のための材料は、以下のうちの一つ、またはそれらの選択した組み合わせから選択できる。ガラス、シリコンおよびシリサイド、金属酸化物、金属とポリマー材料、それらの誘導体など。前記プローブアレイはマトリックス、破線、実線などのような種々の整理された分配状態になりうる。実際にチップの種々の応用に従って、それは整理されたリガンド分配パターンの種々の選択を持つことができるし、持たなければならない。前記のプローブは以下のグループ又はそれらのオプションの組合せから選択できる。抗原、抗体、リガンド、指数関数的増大によるリガンドのシステマチックな進化（SELEX）によってふるいわけされたアプタマー、ポリペプチド、一重鎖または多重鎖DNA、ヌクレオチド、ポリヌクレオチド、サッカリド、助酵素、補助剤、抗生物質、ステロイド、ウイルスおよび細胞。
【００３８】
本発明の第一の実施形態の一つの解析チップにおいて、前記凸状物は、前記チップの表面上に、液状物質を凝固させるか、または固体物質を固定するかまたはその双方によって形成される。そこにおいて、１）前記液状物質は、それぞれ溶液、塗料、ゲル、前記高疎水性物質を含むエマルジョン、疎水性材料、高疎水性材料および吸水性材料を含む。２）前記固体物質は、それぞれプレート、膜、ボード、テープ、前記高疎水性材料を含むパウダー、疎水性材料、高疎水性材料および吸水性材料を含む。
【００３９】
実際に、本発明では、前記高疎水性凸状物、疎水性凸状物、高疎水性凸状物、吸水性凸状物は、それぞれ、前記解析チップの表面上に液状材料の凝固、または前記解析チップの表面上に固体物質の固定化、またはその双方を通して作られる。前記の液状材料は、それぞれ溶液、塗料、ゲルまたは前記高疎水性材料を含むエマルジョン、疎水性材料、高疎水性材料および吸水性材料を含む。前記固体物質は、それぞれプレート、膜、ボード、テープ、前記高疎水性材料を含むパウダー、疎水性材料、高疎水性材料および吸水性材料を含む。以下の例は、どのように前記凸状物が液状材料の凝固を通して製造されるかを示す。Ａ)基板に親和性を持つ前記液状材料を提供する。B)基板の特別な位置にそれを塗布する。Ｃ）乾燥または凝固剤の付加またはその双方を通して前記塗布液を凝固し、ここで凝固反応は酸化重合を含み（たとえば、乾燥オイルなどで改質された塗料の場合において）、揮発性溶剤（たとえば、標準温度などで乾燥し凝固したワニスの場合において）、凝固剤の使用を通した凝固、生酵素を通した触媒（たとえば、天然ラッカーなど）などを含む。以下の例は、どのように前記凸状物が固体材料の固定化を通して製造されるかを示す。Ａ）基板に結合できる形状化した固体物質を提供する。Ｂ）接着または熱融着またはその双方を通して前記基板の特別な位置に固体物質を結合する。
【００４０】
本発明の第二の実施形態は解析チップを提供し、それは極小の高さを有する一つ以上のフロー（流れ）又は非フローリアクターを含み、ここで前記リアクターは、1000μmより少ない高さ、最適には500μmを有する少なくとも一つ以上のストライプ状の毛細管反応チャンバー、およびオプションとしてリアクター保護構造を含む。ここで、前記反応チャンバーは以下を含む。
【００４１】
１）  600μm以上の幅を有する上部面と底部面、
２）  プローブリガンドと前記プローブリガンドが固定化される基板領域、
３）  1〜1000μm、最適には1〜500μmの高さを有するクローズド隔壁構造、および
４）  入口と出口、ここで
（１）    前記上部面と底部面とは、それぞれ前記ストライプ状の毛細管反応チャンバーの上部ユニットと底部ユニットとの部分である。
【００４２】
（２）    前記基板プローブ領域は上部面または底部面またはその双方上にある。
【００４３】
（３）    クローズド隔壁構造は前記上部面と底部面との間に配置される。
【００４４】
（４）    前記の面の材料と寸法、および前記上部面と底部面との距離とは、解析媒体の毛細管現象が前記ストライプ状の毛細管反応チャンバー内で発生できる程度のものである。および
（５）    前記基板プローブ領域は0.1g/gより少ない吸水率と40〜80°の接触角とを示す。
【００４５】
実際に、第二の実施形態のチップはストライプ状の毛細管反応チャンバーを持つ解析チップである。前記リアクターはフローまたは非フローのものである。プローブ固定の状態は三つのパターンを含む。前記プローブは上部面基板に固定化され、底部面基板に固定化され、あるいは上部面および底部面基板にそれぞれ固定化され、ここで前記上部面は前記上部ユニット上に、前記底部面は前記底部ユニット上にある。前記入口と前記出口との場所は少なくとも三つのパターンを含む。それらは、底部面上に、上部ユニット上に、および前記底部と上部ユニットとの間にある。第二の実施形態のストライプ状の毛細管反応チャンバーを持つ解析チップと前記の先行のクローズドフローチップ、マイクロチャネルチップ、および毛細管チップとの間の相違に関して、詳細は第一の実施形態を参照せよ。
【００４６】
本発明の第一の実施形態または第二の実施形態の一つの解析チップにおいて、
１）  前記クローズド隔壁構造は1〜300μmの高さ、最適には30〜100μmを示す。
【００４７】
２）  前記上部面は1000〜15000μmの幅および1000μmより大きな長さを示す。および
３）  前記低部面は1000〜15000μmの幅および1000μmより大きな長さを示す。
【００４８】
前記ストライプ状の毛細管反応チャンバーにおいて、前記入口または出口の幅は、前記上部面または底部面の幅に等しくても良いし、等しくなくても良い。またそれらの高さは、前記上部面と底部面との間の間隔に等しくても良いし、等しくなくても良い。我々は、直接に媒体を分配するために毛細管現象を利用する場合において、あるチャンバー高さ（たとえば、30μm）を維持することが必要であることを発見した。さらに、我々は、反応媒体を分配するためにメカニックな力を使う時、気泡などのような不均衡な分配を避けるためにチャンバーをある高さに維持することが好都合であることを発見した。
【００４９】
本発明の第一の実施形態または第二の実施形態の一つの解析チップにおいて、ストライプ状の毛細管反応チャンバーは、前記上部面と底部面との幅が1500〜15000μm、好ましくは2500〜15000μmを提供する。
【００５０】
本発明の第一の実施形態または第二の実施形態の一つの解析チップにおいて、前記クローズド隔壁構造は一つ以上の以下の可逆的または不可逆的な封止構造を含む。
【００５１】
１）  熱的封止構造、
２）  化学的封止構造、
３）  可逆的または不可逆的な接着層、
４）  高疎水性層、および
５）  塗料、プレートまたは弾性ポリマーテープを含むメカニックな封止ユニット。
【００５２】
前記の封止は主に入口と出口とを除く上部と底部との間の境界の封止に関係する。前記封止は、接着または融解またはその双方、またはHFまたはその双方、または低温でのナトリウムシリケート結合を含む前記方法によって形成される前記の不可逆的封止である。接着の封止は不可逆的な封止でもありうるし、可逆的な封止でもありうる。高疎水性の水隔壁シールとメカニックなシールとによって形成された封止は可逆的な封止である。不可逆的な封止に関して、必要なら、前記上部面または底部面はメカニックな力によって開くことができる。前記メカニックなシールユニットはすべてある弾性を持つ。たとえば、それらのショアー硬度は20〜100°で、ゴム（天然ゴムおよびその誘導体、すなわちアクリロニトリルブタジエンゴム、ブチルゴム、フルオロゴム、シリコンゴム、フルオロシリコンゴムなどのような合成ゴム）および種々の有機ポリマー（有機シリコンポリマー、フルオロポリマー、ポリカーボネート、プラスチックなど）から作られる。
【００５３】
本発明の第一の実施形態または第二の実施形態の一つの解析チップにおいて、前記の反応チャンバーの前記上部ユニットまたは底部ユニットまたはその双方は1mmより少ない、最適には0.2mmより少ない厚み、および90%より大きな検出光の透過率を提供する。透過ユニットのための一つの例はカバーガラスまたは活性化されたカバーガラスであり、その高さは0.15mmである。これから本発明の解析チップに関するテスト結果は、信号テスティング装置を用いて直接にビジュアル化することができる。前記の信号テスティング装置はレーザー共焦点スキャナーとレーザースキャナーとを含む。本実施例において、上部ユニットのカバーガラスは充分薄い時（たとえば、0.15mm以下）、スキャニング前に本発明の解析チップを分解する必要はない。ガラスカバーがありなしで結果には明確な差はないからである。
【００５４】
本発明の第一の実施形態または第二の実施形態の一つの解析チップにおいて、前記プローブリガンドは前記上部面か前記底部面かのどちらかの上で固定化され、ここで前記の固定化されたプローブリガンドを持つ前記の面は親水性を示し、一方前記の固定化されたプローブリガンドのない前記の面は疎水性を示す。
【００５５】
本発明の第一の実施形態または第二の実施形態の一つの解析チップにおいて、前記上部面はガラス材料から作られ、一方前記底部面は親水性または疎水性プラスチックから作られる。
【００５６】
本発明の第一の実施形態または第二の実施形態の一つの解析チップにおいて、一つ以上の前記プローブリガンドは一つの領域で固定化され、一方前記リガンドのうちの一つ以上の結合は前記プローブ領域における一つの他の領域で固定化され、そこで前記リガンドの結合は抗原と抗体とを含む。その結果、本発明のチップデバイスは高感度を有する新しいツールを提供し、それは、同時に対応する抗体と同様に抗原を検出するために使うことができる。
【００５７】
本発明の第三の実施形態は解析チップを提供し、それは極小の高さを有する一つ以上のオープンリアクターを含み、そこでは前記リアクターはプローブリガンド、およびオプションとしてリアクター保護構造を含み、さらに前記オープン隔壁構造は以下を含む。
【００５８】
１）0.5〜10mmの幅を有する基板ブランク領域、
２）高疎水性凸状物または吸水性凸状物またはその双方、それらのすべては、前記基板プローブ領域に比較して1000μmより少ない高さ、最適には500μmより少ない高さを示す。ここで、
（１）  前記基板ブランク（空白）領域および基板プローブ領域は同じ基板の同一面上にあり、それは40〜80°の水接触角を示す。
【００５９】
（２）  前記高疎水性凸状物は、少なくともその部分的な表面において、高疎水性材料を含み、さらに前記高疎水性材料は前記基板プローブ領域より大きな40°の水接触角を示す。および
（３）  前記吸水性凸状物は、少なくともその隔壁表面において、吸水性材料を含み、前記吸水性材料は0.1g/gより多い吸水性を示す。
【００６０】
実際に、第三の実施形態の解析チップは本発明の以下のチップを含む。高疎水性隔壁構造を有する解析チップ、吸水性隔壁構造を有する解析チップおよび高疎水性／吸水性隔壁構造を有する解析チップ。高疎水性／吸水性の複合凸状物に関する例として、高疎水性凸状物は基板プローブ領域の近くにあり、一方吸水性凸状物はそれから離れている。この凸状物は、一本の線、多数の線、ストライプ、格子などのような基板の表面に種々の幾何学的な形状を形成できる。極小の高さを有する本発明のオープン隔壁構造はすべてのタイプのチップ、反応ウエル（くぼみ、井戸）間の最小間隔がその延長線上の反応ウエルの幅よりも20％以上長い解析チップのような、フィーディング（供給）構造またはリキッドアウト（液体流出）構造またはその双方を持つ解析チップのような、前記リアクターの入口と出口との領域上の反応媒体の一方向の流速を制御する一つ以上の構造を持つ解析チップのような、二重プレイン（面）解析チップなどのようなものに、応用できる。
【００６１】
極小の高さを有する本発明のオープン隔壁構造は0.2mmより大きな幅を有する基板ブランク領域を含み、前記基板プローブ領域の同じ面に配置され、それはチップにとっては大変重要で不可欠なものである。あるタイプのプローブで固定化されたELISA用のマイクロウエルプレートのような前記デバイスと異なって、本発明の解析チップのリアクターはそのプローブの種々のタイプのアレイを用いて通常固定化され、前記アレイにおけるあらゆるプローブにとって反応条件の均一性を要求する。しかし、高疎水性凸状物または吸水性凸状物または高疎水性／吸水性複合凸状物はその周辺において反応条件を変化させるだろう。それゆえ、前記基板領域と前記凸状物との間に領域を作ることは必要で、そこにおいてはどんな有効なプローブも固定化されない（前記基板ブランク領域）。多くの実験を通して、我々は、前記基板ブランク領域の幅が凸状物の高さと高疎水性材料の水接触角または吸水性材料の吸収率に主に依存するということを見出した。
【００６２】
本発明の第一の実施形態または第三の実施形態の一つの解析チップにおいて、前記高疎水性凸状物は0.1〜100μmの高さを示す。実際に、本実施例において、その高さが20〜50μmである時、望ましい結果が得られることになる。
【００６３】
解析チップに関する我々の研究において、我々は、高疎水性は、高疎水性材料によって囲まれた高疎水性基板の表面上に水溶液の挙動を制限するための独立の反応隔壁メカニズムとして使うことができる、ということを発見した。表１は幾つかの高疎水性塗料の効果を示す。
【表１】
2006519384.tif 000001
【００６４】
この表において、「90°でのダウンフロー」とは、水平面に対して解析チップを垂直にし、水の流れがあるかどうかを観察することを意味する。水が下方へ流れる時、その結果はポジティブ（＋）で、何も水の流れがない時は、その結果はネガティブ（−）である。
【００６５】
本発明の第一の実施形態または第三の実施形態の一つの解析チップにおいて、前記高疎水性材料は前記基板プローブ領域よりも70°以上大きな水接触角を示す。
【００６６】
本発明の第一の実施形態または第三の実施形態の一つの解析チップにおいて、前記高疎水性材料は前記基板プローブ領域よりも90°以上大きな水接触角を示す。
【００６７】
本発明の第一の実施形態または第三の実施形態の一つの解析チップにおいて、前記高疎水性材料は前記基板プローブ領域よりも110°以上大きな水接触角を示す。
【００６８】
本発明の第一の実施形態または第三の実施形態の一つの解析チップにおいて、前記高疎水性材料は、高疎水性有機材料または高疎水性ナノ材料またはその双方を含む。
【００６９】
本発明の第一の実施形態または第三の実施形態の一つの解析チップにおいて、前記高疎水性材料は、一つ以上の以下の材料を含む。
【００７０】
１）疎水性有機シリコン材料とその誘導体、
２）  高疎水性フルオロレジンとその誘導体、
３）  高疎水性ポリマー、および
４）  高疎水性ナノ粒子を含む、塗料または固体基板またはその双方。前記有機シリコン材料は、有機シリコンポリマー、有機シロキサンをベースとした共重合体、またはそれらの高疎水性誘導体である。前記フルオロレジン（フッ素樹脂）は、フルオロレジン低重合体、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）、共重合体フルオロレジン（PFEP）、ポリトリフルオロクロロエチレンおよびポリポリビニリデンフッ化物を含む。前記高疎水性ポリマーは、高疎水性ポリプロピレン、ポリアクリル酸およびそれらの誘導体を含む。前記高疎水性ナノ粒子を有する、前記塗布剤または固体基板またはその双方において、前記ナノ粒子は直径が1nm〜100nmである以下の一つ以上のナノ粒子を含む。金、バナジウム、鉛、銀、鉄およびその酸化物パウダー、シリカ、チタン酸化物、アルミナパウダーおよびそれらの誘導体。
【００７１】
本発明の第一の実施形態または第三の実施形態の一つの解析チップにおいて、前記吸水性材料は、一つ以上の次のものを含む。
【００７２】
１）  天然吸水性材料、
２）  親水性無機化合物の固体多孔性材料、および
３）  合成ポリマーの吸水性材料。
【００７３】
本発明の第一の実施形態または第三の実施形態の一つの解析チップにおいて、前記吸水性材料は、一つ以上の次のものを含む。
【００７４】
ａ）毛細管構造含有紙製品、綿製品、またはスポンジまたはその双方、それらの改質材料、
ｂ）カルシウム塩、
ｃ）セルロースまたはその誘導体をベースとした吸水性材料、
ｄ）デンプンまたはその誘導体をベースとした吸水性材料、
ｅ）合成樹脂をベースとした吸水性材料、同様にグラフティング、ブロッキングおよび共重合化によって発生させた化合物、紙製品、綿製品、スポンジおよびその改質物、カルシウム塩、吸水性セルロース材料、吸水性デンプン材料、およびグラフティング、ブロッキングおよび共重合化によって生産した吸水性合成樹脂。
【００７５】
本発明の第四の実施形態は解析チップを提供し、それは極小の高さを有する一つ以上のオープン非フローリアクターを含み、そこで前記リアクターは、少なくともプローブリガンド、基板プローブ領域、極小の高さを有するオープン隔壁構造、およびオプションとして、リアクター保護構造、を含む。そこにおいて、前記オープン隔壁構造は以下を含む。１）0.5〜10nmの幅を有する基板ブランク領域、２）前記プローブ領域に対して、1000μmより少なく、最適には500μm以下の高さを有する疎水性凸状物、さらに１）前記基板ブランク領域と基板プローブ領域とは同じ基板の同一面上にあり、それは0.1g/g以下の吸水率と水接触角40〜80°を示す。２）前記疎水性凸状物は、少なくともその部分的な表面上に、疎水性材料を含み、前記疎水性材料は55〜80°の水接触角を示す。
【００７６】
実際に、第四の実施形態の解析チップは本発明の前記ブランク隔壁構造を有する解析チップである。多くの人の予想に反して、我々は、隔壁凸状物がなくても、幅が1〜10μmのブランク領域が存在するなら、最適サンプル処理量（たとえば、10μmが１６mm2上でさらされる（処理される））と反応条件（たとえば、３７°Ｃで30分）のもとで、何の相互汚染も反応において起こらないということを、再現実験を通して驚異を持って発見した。残留反応物は吸水性材料またはピペットを使って吸収できるし、または直接に洗い出してもでき、何の相互汚染もない。本発明の前記ブランク隔壁構造を有する解析チップにおいて、オプションの疎水性凸状物は主要部分ではなく、通常、前記マーカーラインまたは隔壁補助物またはその双方として用いられる。
【００７７】
本発明の第一の実施形態または第四の実施形態の一つの解析チップにおいて、前記高疎水性凸状物は疎水性塗布剤を含む。
【００７８】
本発明の第一の実施形態または第四の実施形態の一つの解析チップにおいて、前記高疎水性凸状物は色のついた疎水性ラインまたは色のついた疎水性ストライプを含む。
【００７９】
本発明の第五の実施形態は解析チップを含み、それは極小の高さを有する一つ以上のフローリアクターを含み、そこにおいて、前記リアクターは少なくとも以下を含む。
【００８０】
１）  プローブリガンド、
２）0.1g/g以下の吸水率と40〜80°の水接触角を有する基板プローブ領域、
３）5〜4000μmの幅と0/05〜1000μm、最適には0.05〜500μmの高さを有する高親水性凸状物を含む凸状物フローパス、およびオプションとして、
４）リアクター保護基板、高親水性材料、ここで、前記高親水性材料は40°以下の水接触角を示す。本発明の解析チップの一つにおいて、前記高親水性材料は30°以下の水接触角を示す。前記高親水性材料は高親水性ナノメーター材料（たとえば、高親水性ナノメーター材料）と高親水性ポリマー材料（たとえば、高親水性アクリル酸塗料）を含む。
【００８１】
実際に、第五の実施例の解析チップは本発明の凸状物フローパスを持つ解析チップであり、それは以下の構造の一つ以上に連結することができる。サンプルウエル、試薬ウエル、テストウエル、不用液体ウエル、セパレーターなど。前記リアクターはフローまたは非フローリアクターである。本発明のチップの凸状物フローパスは、本発明のチップのマイクロチャネルパスと特に異なる。後者のフローパスはチャネル、トローフ（細長いくぼみ）またはキャッピングを作る必要があり、凸状物フローパスであり、その製造は複雑で、コストが高い。
【００８２】
本発明の第一の実施形態または第五の実施形態の一つの解析チップにおいて、前記凸状物フローパスは前記高親水性材料を有する塗布剤に関係する。
【００８３】
本発明の第一の実施形態または第五の実施形態の一つの解析チップにおいて、前記凸状物フローパスは、隔壁構造として疎水性凸状物または高疎水性凸状物またはその双方を含み、そこにおいて、前記凸状物は1000μm以下、最適には500μm以下の高さを提供する。
【００８４】
本発明の第一の実施形態または第五の実施形態の一つの解析チップにおいて、前記凸状物フローパスは、固定化された分離媒体（電気泳動媒体またはクロマトグラフィを含む）を含む。
【００８５】
本発明の第一の実施形態または第五の実施形態の一つの解析チップにおいて、前記リアクターは本発明の第一の実施形態において述べたオープン隔壁構造も含む。
【００８６】
本発明の第六の実施形態は解析チップを含み、それは少なくとも極小の高さを有する一つ以上のオープンリアクターを含み、前記リアクターは少なくともプローブリガンド、基板プローブ、マーキングシステム凸状物、およびオプションとしてリアクター保護構造、そこにおいて前記マーキングシステム凸状物は前記プローブリガンドをカバーしないマーカー含有凸状物に関係する。
【００８７】
実際には、第六の実施形態の解析チップは固定マーカーを持つ解析チップである。この発明のマーキングシステムの凸状物は、ドット、ライン、ストライプ、球などのような種々の幾何学的な形状になりうる。
【００８８】
本発明の第一の実施形態または第六の実施形態の一つの解析チップにおいて、前記マーキングシステム凸状物は制御されたマーカー放出システムの凸状物に関係し、ここで前記制御マーカー放出システムはマーカーを含み、半放出周期10秒以上、最適には30秒以上の前記マーカーを提供し、前記マーカーは標識化試薬とマーキングリガンドとを含む。ここで、
１）  前記標識化試薬は一つ以上の以下の試薬を含む。酵素、蛍光染料、化学ルミネッセンス触媒、非鉄金属または非鉄金属塩、染料および塗料、および
２）  前記リガンドは一つ以上の以下の物質を含む。抗原、抗体、ビオチン、ドラッグリガンドポリペプチド、DNA、RNAおよびそのフラグメント。
【００８９】
前記制御マーカー放出システムの一つの例はプログム可能な放出システムであり、その中で放出速度とマーカーの遅延時間とは、前記システム自身の選択された材料と構造とによって主に定義される。マーキングシステムの前記凸状物におけるマーカーに関して、標識化方法は化学ルミネッセンス標識、励起ルミネッセンス標識、非選択光反射標識および選択光反射標識を含む。
【００９０】
本発明において、用語「半放出周期」は、標識化反応の条件のもとで、制御マーカー放出システムから前記リアクターへマーカーを50%放出するのに必要な時間を示す。制御マーカー放出システムを持つ凸状物は種々の技術的なデザインとなりうる。たとえば、それは、液体または固体マーカーを含む球状または他の固体の形状で制御放出要因を作ることができる。すなわち、ドットやラインで、それはマーカーと制御放出要因を含む。これらのケースにおいて、マーキング凸状物は1000μm以下の高さを持ち、それはプローブ／マーキングシステムアレイを形成するために、前記リアクター内でプローブアレイの周辺上または内側で固定される。
【００９１】
本発明の第一の実施形態または第六の実施形態の一つの解析チップにおいて、前記制御マーカー放出システムは前記マーカーと制御放出要因とを含む。本発明において、用語「制御放出要因」は前記マーカーの放出速度を制御でき又は制御に寄与でき、および前記放出を遅延できる要因を示す。制御放出要因の幾つかの例は以下である。前記ネットワーク密度の変化の制御を通してマーカーの放出を制御する拡散制御剤、分解の制御を通して前記マーカーの放出を制御する化学反応制御剤、前記活性化プロセス（たとえば、分解）の制御を通してマーカーの放出を制御する溶媒の活性制御放出剤、メンブレンを膨張させ分解させるためにメンブレンの内部にある吸水性膨張性材料など。前記放出制御システムを用いて、前記マーカーはネットワーク内で拡散制御剤（たとえば、適度の溶解性と膨張性を有するポリマー）の密度のゆらぎに従って開放される。すなわち、化学反応制御システムを用いて、制御剤（たとえば、分解可能なポリマー）が分解される時、前記マーカーは放出される。たとえば、適度な水溶性を有するポリマー内で公平に分散され又は埋められたマーカーを持つ前記拡散制御システムにおいて、前記マーカーの放出速度は前記ポリマーの分解および膨張速度によって決定され、その結果前記マーカー濃度は異なる試験手順の必要性に適応させるように調整できる。前記分解可能なポリマー（制御放出剤）内で公平に分散され又は埋められる化学反応制御システムを用いた別のサンプルを取ると、前記マーカー放出速度はサンプルがさらされる（処理される）時実際にゼロとなる。標識化の間に、前記マーカーは、分解剤（たとえば、酵素）の助けでポリマーの分解により放出される。別のサンプルに関して、マーカーとメンブレン（制御放出剤）から作られる前記活性化制御システムにおいて、前記マーカーの放出または遅延された放出はメンブレンの溶解と膨張との速度によって決定される。
【００９２】
本発明の第一の実施形態または第六の実施形態の一つの解析チップにおいて、前記マーカー凸状物は1000μm以下の高さを示し、プローブリガンドとマーキングシステムのアレイを形成するために、前記リアクター内または前記プローブリガンドのアレイの内部にある前記プローブリガンドのアレイの周りで固定される。
【００９３】
本発明の第一の実施形態または第六の実施形態の一つの解析チップにおいて、制御マーカー放出システムの前記凸状物は、前記マーカーと制御放出剤から作られるモノ（単層）サンドイッチまたはマルチ（多層）サンドイッチ構造を含み、前記サンドイッチ構造は前記マーカーの濃度が外側よりも内部で高い構造を表す。マルチサンドイッチ構造においては、一つ以上のタイプのマーカーと一つ以上のタイプの制御放出剤を含むことができる。たとえば、第一の層は前記マーカーを含み、第二の層は増大化剤の構造を含む。前記放出剤は水溶性有機化合物をまたは有機化合物を含み、それは水溶液中で分解するだろう。前者は天然の水溶性有機物、部分的に合成水溶性有機物および合成水溶性有機化合物などを含む。前記有機化合物は、一つ以上の以下の材料を含む。炭水化物およびその誘導体、植物性デンプンおよび改質デンプン、植物性ゴム、動物性ゴム、改質セルロース、ポリマーおよび縮合物。
【００９４】
本発明の第一の実施形態または第六の実施形態の一つの解析チップにおいて、前記制御放出剤は水溶性有機化合物または水溶液中で分解する有機化合物を含む。
【００９５】
本発明の第一の実施形態または第六の実施形態の一つの解析チップにおいて、前記有機化合物は一つ以上の以下の材料を含む。炭水化物およびその誘導体、植物性デンプンおよび改質デンプン、植物性のり、動物性のり、改質セルロース、ポリマーおよび縮合物。
【００９６】
本発明の上記実施例のどのものの一つの解析チップにおいて、前記リアクター保護構造は、前記基板プローブ領域から1000μm、最適には500μm以下の距離を有する保護構造を含む。前記保護ユニットは、何のサンプルもさらされない（処理されない）時、少なくとも部分的に前記リアクター構造を閉じ、サンプルがさらされる（処理される）ことになる時は、それは不可逆的に完全に又は部分的に除去される。
【００９７】
本発明の第七の実施形態は解析チップを示し、それは極小の高さを有する一つ以上のリアクターを含み、前記リアクターは以下を含む。１）必要なら容易に取り外しできる容易に除去可能な基板、又は２）極小の高さを有するリアクター保護構造、又はその双方、保護ユニットを含み、i）前記高さ、前記保護ユニットの基板プローブユニットから底面までの距離は1000μm以下で、最適には500μm以下。ii）前記保護ユニットは、何のサンプルもさらされない（処理されない）時、少なくとも部分的に前記リアクター構造を閉じ、サンプルがさらされる（処理される）ことになる時に、それは、完全に又は部分的に不可逆的に取り除かれる。
【００９８】
実際には、第七の実施形態の解析チップは本発明のオプションとして用いる解析チップに関係し、そこにおいて、リアクターの一部分は前記チップの他のリアクターが保護状態に残っている間、解析のために使われる。オプション用の解析チップは二つのタイプを含む。除去可能な解析チップとオープン可能な解析チップである。前者において、前記チップの基板は前記リアクターの一部を有する基板の一部だけが使われるように容易に取り除くことができる。たとえばプリカットプロセスを行った活性化されたガラス、金属、プラスチックプレートなどである。後者において、リアクターは封止ユニット（たとえば、除去可能な前記プラスチックプレートはメカニック（機械的）な切断によって作られる。アルミニウム含有プラスチックフィルム、および除去可能パーツありなしのプラスチックフィルムなど）。
【００９９】
本発明の第一の実施形態または第七の実施形態の一つの解析チップにおいて、前記保護ユニットは一つ以上の次のものを含む。有機フィルムまたはプレートまたはその双方、金属有機複合体のフィルムまたはプレートまたはその双方およびスライド。
【０１００】
本発明の第一の実施形態または第七の実施形態の一つの解析チップにおいて、前記保護ユニットは一つ以上の次の可逆的または不可逆的封止構造を通して前記リアクターと連結される。熱封止構造、化学封止構造および可逆的または不可逆的接着層。
【０１０１】
本発明の第一の実施形態または第七の実施形態の一つの解析チップにおいて、前記保護ユニットは除去可能しやすくするためにプリカットされる。
【０１０２】
本発明の第八の実施形態は高密度のリアクターを持つ解析チップを示す。ここでは、
１）  前記リアクター密度は少なくとも一つの基板面上に２リアクター/cm2以上、最適には３リアクター/cm2である。および
２）  前記リアクターは1000μm以下、最適には500μm以下の高さを有する隔壁構造を含む。
【０１０３】
本発明の第一の実施形態または第八の実施形態の一つの解析チップにおいて、前記密度は３リアクター/cm2以上である。
【０１０４】
本発明の第一の実施形態または第八の実施形態の一つの解析チップにおいて、前記リアクターは極小の高さを有する前記リアクターに関係し、それは、本発明の上の実施例の解析チップのどれにおいても述べられるものである。
【０１０５】
本発明はまた、第一の実施形態または第二の実施形態の解析チップにおいて使われる上部および底部ユニットを含む。上部または底部ユニットは、ストライプ状毛細管反応チャンバーを形成する上部または底部ユニットのような基板プローブユニットとその固定化プローブを含む。前記ユニットは、前記解析チップの他の構造（たとえば、固定構造）と同様に基板プローブ領域とプローブ、および部分または全体チャンバー壁、部分または全体入口および出口、部分または全体封止構造（たとえば、弾性コーティングおよび耐湿性コーティング）、を含む。上部ユニットは以下の材料またはそれらの組合せから選択される。ガラス、シリコン、金属酸化物、金属およびポリマー材料、同様にそれらのそれぞれの誘導体。
【０１０６】
本発明の第九の実施形態は、本発明の解析チップに関して使われるベースプレートを提供し、以下を含む。１）基板プローブ領域、と２）一つ以上の以下のリアクター構造、すなわち、（１）請求の範囲１または２２から２６までのいずれの請求の範囲による凸状物フローパス、又は（２）請求の範囲１または１０から１６までのいずれの請求の範囲によるオープン隔壁構造。
【０１０７】
本発明の第１０の実施形態は量的または質的またはその双方の方法を提供し、以下を含む。
【０１０８】
１）  前記解析チップのリアクターにサンプルをさらすこととプローブ選択反応を行うこととそれぞれ反応をマーキングすること、ここで前記解析チップは本発明のどの解析チップでもある（第一の実施形態から第八の実施形態まで）。および
２）  前記リアクターを洗浄することと前記反応の結果を解析すること。
【０１０９】
本発明の第１１の実施形態はテストデバイスを提供し、それはクリーニングユニットを含み、ここで前記クリーニングユニットは反応が終わる時解析チップリアクター内で残留物をクリーニングするために使われ、さらに前記クリーニングは前記クリーニングユニット内の吸水性材料を用いて吸収して行われ、さらに前記吸水性材料は0.5g/g以上の大きな吸水率を提供する。
【０１１０】
本発明の第一の実施形態の利点は、簡単で容易な製造、より低コスト、信頼性のあるリアクター隔壁、反応媒体の均質な分配、反応媒体の少ない消費、高感度、便利な実施などである。
【０１１１】
本発明の第二の実施形態の利点（ストライプ状毛細管反応チャンバーを持つ解析チップ）は、それが、さらに多くのサンプルとマーカーの必要性と同様に、前記チップ上の媒体の不均等な分配の欠点（たとえば、気泡の存在）だけでなく、毛細管解析チップの製造と高コストとにおける共謀欠陥を克服する。この結果それは、簡単で容易な製造、高感度、反応媒体の少ない消費、便利な実施などの利点を有する。
【０１１２】
本発明の第三または第四の実施形態の解析チップ（高疎水性隔壁構造を持つ解析チップ、吸水性隔壁構造を持つ解析チップ、高疎水性／吸水性複合隔壁構造を持つ解析チップ、前記ブランク領域を持つ解析チップ）の利点は、隔壁構造の極小の高さはリアクター数の最大化、処理サンプル量の最小化、または洗浄の便利さまたはその双方をもたらし、さらに前記レーザー共焦点スキャナーまたはレーザースキャナーがスキャニングのために使うことができる。
【０１１３】
本発明の第五の実施形態の解析チップ（凸状物フローパスを有する前記解析チップ）の利点は、フロー速度は異なった凸状物材料を選択することによって制御でき、その製造は簡単でコストは低いことである。
【０１１４】
本発明の第六の実施形態の解析チップ（固定マーカーを持つ解析チップ）の利点は、制御マーカー放出システムを用いて、フック効果が減少でき、その結果テスト感度が改良され、使用手順とメカニカルな輸送システムを単純化することにより、テストとテストデバイスの効率化が上がり、また自動テストが可能になり、乾燥条件のもとで、マーカーははるかに高い安定度を持つ。
【０１１５】
本発明の第七の実施形態の解析チップ（オプション使用の解析チップ）の利点は、解析チップのリアクターの部分だけが、必要性に応じて含まれ、一方他は充分に保存され、その結果コストが下がる。
【０１１６】
実施方法について以下に述べる。
【０１１７】
まず、用語の定義を行う。
【０１１８】
本発明においては、用語「解析チップ」又は「チップ」は量的なそしてあるいは質的な解析に関するテストデバイスを表し、ここでサンプルにおいて少数のプローブリガンド（配位子）とターゲット分子との間の特殊な反応の結果はアドレス読み取り法で同定できる。解析チップは「バイオチップ」、「マイクロアレイ」、「バイオアレイ」を含むが、それだけではない。解析チップはマイクロチャネルを持つ解析チップ（たとえば、マイクロチャネルバイオチップ）とマイクロアレイの解析チップ（たとえば、バイオチップ、マイクロアレイ、バイオアレイなど）を含むが、周知のように有効な速効性テスト片は含まない。本発明において解析チップはマーキングシステム有り無しのモノ（単一）リアクターやマルチリアクターを含み、そこにおいて、プローブリガンドは10spots/cm2以上のプローブスポット密度で基板上に固定され、プローブスポットのカバーする面積は1 mm2/spotより大きくない。
【０１１９】
本発明において、用語「テストデバイス」は量的な又はおよび質的な解析において使われる製品に言及し、それはサンプルにおいてターゲットと反応するプローブリガンドを含む。たとえば、プローブリガンドを含む道具や消耗品、プローブリガンドやマーキングリガンドを含むキットである。テストデバイスの幾つかの例として、解析チップ、ELISAプレート、親和電気泳動片、アフィニティクロマトグラフィーカラム、プレーナークロマトグラフィー試薬片、解析チップキット、ＥＬIＳＡプレートキット、親和電気泳動キットなどがある。量的な、又は質的なまたはその双方の解析がガラス器内かガラス器外かのどちらかで行うことができる。
【０１２０】
本発明において、用語「プローブリガンド」は、サンプル中のターゲットがプローブリガンドによって捕獲できるようにアドレス読み取り法で固体支持上で固定化できるすべての活性材料を示す。たとえばＤＮＡ、ポリペプチド、細胞、組織やバイオ部品などである。
【０１２１】
本発明において、用語「リガンド（配位子）」は以下の目的に使われる材料に言及する。１）相互作用（親和効果、イオン交換、親油性効果など）を通してその結合を捕獲する目的。２）マーカーを発生するための標識材料と結合する目的。たとえば、それは、一つ以上の次の材料、すなわち、抗原、ポリペプチド、ポリサッカリド（多糖）補酵素、補助剤、抗生物質、ステロイド、ウィルス、ビオチン、アビジンなどを含む。
【０１２２】
本発明において、用語「標識材料」は検出信号の形成を発生するか寄与する材料を示す。たとえば、ローダミン、Ｃy３、Ｃy５などで、これらは解析チップの検出において普通に使われる。
【０１２３】
本発明において、用語「基板」は解析チップにおいてプローブが固定される固体の支持を示す。
【０１２４】
本発明において、用語「反応室」はプローブリガンドとターゲットのお互いで反応するリアクターの場所を示す。反応室は反応ウエルと反応チャンバーを含む。反応ウエルはプローブアレイが反応中に開放されているオープン反応室である。反応チャンバーはプローブアレイが反応中にその上部において閉じられているクローズド反応室である。反応ウエルは基板ウエルとプローブを含む。基板ウエルと基板チャンバーはすべて基板と反応隔壁構造を含む。
【０１２５】
本発明において、用語「リアクター」は反応室とその中のすべての連結構造とからなる全体のシステムを示す。リアクターは境界または隔壁構造、基板、基板上に固定されたプローブと他の連結構造（たとえば、フローパス、入口構造、出口構造、固定マーカーなど）を含む。本発明において、バイオチップは、そのチップによって提供されるリアクター数Ｎに従ってモノリアクターバイオチップ（Ｎ＝１）とマルチリアクターバイオチップ（Ｎ＝２またはＮ＞２）として定義される。リアクターは、付加された液体媒介物が検出中にリアクターにおいて指向性をもって流れることができるかどうかに依存して、フローリアクターと非フローリアクターとして定義される。フローリアクターと非フローリアクターによって特徴づけられたバイオチップは、それぞれフロー解析チップと非フロー解析チップとして定義される。リアクターは、そのリアクターにおけるプローブアレイが検出の全コースにおいて開放されているかどうかに依存して、オープンリアクターと非オープンリアクターとして定義される。従って、これらのリアクターによって特徴づけられたバイオチップはオープン解析チップまたは非オープンチップとして定義される。いわゆる解析チップのリアクターは同時に上述したリアクターの幾つかのタイプで特徴づけることができる。本発明において、この主のリアクターはそれが有するすべての特性に従って定義される。このタイプのリアクターによって特徴づけられた解析チップは同じ方法で定義される。たとえば、プローブアレイが、検出中に上から何もカバーされないで開放され、付加された液体媒体がリアクターにおいて指向性を持って流れる時、このリアクターはオープンフローリアクターとして定義される。すなわち、対応する解析チップはオープンフローバイオチップとして定義される。他はこれと同様である。
【０１２６】
本発明において、用語「ベースプレート」はチップの製造のために使われる中間物に関係し、それはプローブと一緒にセットされることはない。それは基板上に置かれ他の構造（たとえば、隔壁構造）とあるいはなしでも結合される。それは、プローブリガンドと固定された後に解析チップを形成するであろう。ベースプレート上には一つ以上の基板領域があっても良い。シングルベースプレートは隔壁構造のないものに関係する。隔壁構造を持つベースプレートは一つ以上の基板プローブ領域を持つベースプレートとして表される。そのような場合には、ベースプレートは基板と隔壁構造とからなる。一度プローブリガンドが基板リガンド領域において固定化されると、リアクターが形成される。マルチ基板プローブ領域を持つベースプレートはこの結果マルチリアクターを持つ解析チップを形成できる。
【０１２７】
本発明において、用語「リアクター構造」は、隔壁構造やフローパス構造などのような基板とプローブに加えて、リアクターにとって絶対必要な構造を示す。
【０１２８】
本発明において、用語「コンベックス（凸状物）」は、たとえば基板プローブ領域の面に関して高さが０より大きい突き出た構造を示す。
【０１２９】
本発明において、用語「リアクター隔壁構造」は接着物などをコートして少なくともサンプル処理の進行中においてリアクター間で相互汚染を防止できる構造を示す。それはリアクター構造（たとえば、リアクターウエル、リアクターチャンバー、フローパス、入口構造、出口構造など）のすべてを又は部分的に分離するために使われる構造を含む。リアクター隔壁構造はオープンとクローズド隔壁構造を含む。オープン隔壁構造は解析チップが使われる時にカバーのないリアクター隔壁構造に言及する。逆に、クローズド隔壁構造は解析チップが使われる時にカバーを持つリアクター隔壁構造を示す。
【０１３０】
本発明において、用語「リアクターフローパス」はリアクターにおけるフローパスネットワークを示す。本発明の凸状のフローパスは基板面よりも高いフローパスに関係し、それは吸湿性または高親水性またはその双方の材料を含む。
【０１３１】
本発明において、用語「リアクター分離構造」はチップのリアクターにおける構造を表し、それはサンプル分離機能を示す。
【０１３２】
本発明において、用語「マーキングシステム」は解析チップ（解析チップデバイスと解析チップキットを含む）におけるシステムに関係し、それはチップのリアクターにおいて反応をマーキングするために使われる。
【０１３３】
本発明において、用語「リアクタープロテクティング（保護）システム」は保存中のリアクター活性度と輸送プロセスとを維持し、また他のリアクターを使用する時に使用していないリアクターが反応媒体によって接触することから防止するシステムを示す。
【０１３４】
本発明において、用語「ポリペプチド」は天然の又は人工のプロテイン、プロテインの断片、人工ペプチドなどを含む。ポリペプチドは、たとえば抗体や抗生物質などの免疫検定法における普通のターゲットや検出における一般のリガンドを含む。
【０１３５】
本発明において、用語「ナノ粒子」は、少なくとも３次元のうちの１次元において５００ｎｍ以下、最適には１〜１００ｎｍのサイズを有する固体支持粒子を示す。
【０１３６】
本発明において、用語「凸状フローパスを有するチップ」は、凸状フローパスを含む解析チップを表す。すなわち、用語「高疎水性隔壁構造を有する解析チップ」は、高疎水性凸状物を持つ隔壁構造を含む解析チップを示す。用語「ブランク領域の隔壁構造を有する解析チップ」は０．５〜１０ｍｍの幅の基板空白領域とオプションで疎水性凸状物を持つ隔壁基板を含む解析チップを示す。用語「高疎水性／吸湿性隔壁構造を有する解析チップ」は高疎水性凸状物と吸湿性凸状物を持つ隔壁構造を含む解析チップを示す。用語「固定マーカーを有する解析チップ」は固定されたマーカーを含む解析チップを示す。本発明において用語「オプション的に使う解析チップ」は、マルチリアクター（ここではリアクターの一部だけがテストにおいて必要なら他のリアクターと干渉せずに使われることになるが）を持つ解析チップを示す。
【０１３７】
本発明において、用語「水接触角」は表面の水接触角を示す。しばらくの間、固体基板の表面上の液滴の接触角θはある特殊な水分量の量的なインジケーターとして得ることができる。もし液体が表面上に完全に分散し膜を形成するなら、接触角θはゼロである。もしある角度が液滴と基板の表面との間に形成されるなら、表面はウエット（濡れ）とみなされない。ガラスはチップの固体の支持の基板として最も普通に使われる材料であり、その水接触角は約５０°である。
【０１３８】
以下の実施例では、発明のさらなる詳細な説明が与えられるだろう。しかし、これらの例は本発明の実施に関して個々のケースに過ぎないということが指摘されるべきである。当業者はこれらの実施例に基づいて実施の他の観点についてさらに学ぶはずである。
【０１３９】
本発明の実施例における基板は親水性基板と疎水性基板とを含む。前者はエポキシガラススライドとエポキシ化により作られたエポキシ群カバーグラスを含む。後者は我々によって作られた黒塗りのガラススライドである。ガラススライドはUSA エスコサイエンティフィック（ESCO SCIENTIFIC）社から販売されている。寸法は７６×２６×１．０ｍｍ。カバーガラスは６０×２４×０．１５ｍｍ。肝臓疾患研究所（Hepatic Disease Institute）、北京人民病院から販売されているプローブは、ＨIＶ１＋２抗原、ＨＢＳ抗原、ＨＣＶ抗原、ＨＢｓ抗体である。スポッティング濃度は１．０〜１．５ｍｇ／ｍｌである。実施例において、サンプル１はＨＣＶ抗体ポジティブ血清である。サンプル２はＨIＶ１＋２抗体ポジティブ人血清である。サンプル３はＨＢｓ抗体ポジティブ人血清である。サンプル４はＨＢｓ抗原ポジティブ人血清である。サンプル５は負の制御である。すべてのサンプルはモノリアクターを用いて旧式のオープン解析チップによって同じテスト条件のもとで前もって決定される。
【実施例】
【０１４０】
（実施例１）
高疎水性を有する解析チップの製造とその応用
この実施例において、用いられる液体の高疎水性材料材料は、それぞれ「ポリアクリル酸塗料」（中国Chengdu Chenguang 化学工業研究所製で、水接触角８５°を有する）、「有機シリコン耐水性塗料」（中国Chengdu Chenguang 化学工業研究所製で、水接触角１１６°を有する）、「高疎水性ラテックス塗料」（中国Chengdu Chenguang 化学工業研究所によって供給され、水接触角１２３°を有する）、「高疎水性シリカ塗料」（中国Zhoushan Mingriナノ材料（ Nanomaterials）社によって供給され、水接触角１５１°を有する）である。ここで用いられる固体の高疎水性材料は、それぞれ「ポリテトラフルオロエチレン圧力過敏性の接着テープ」（中国Chengdu Chenguang 化学工業研究所製で、水接触角１１７°を有する）、「ナノメーターテクスタイル（繊維）」（中国Zhoushan Mingri ナノ材料（Nanomaterials）社によって供給され、水接触角１５５°を有する）である。本発明のチップのリアクター隔壁構造は部分的にも全体的にも本発明のデバイスとなりうるが、この実施形態では最も簡単な場合を採用している。他の場合は以下の実施形態に図示されている。
【０１４１】
１）  高疎水性隔壁構造を有する基板の製造
（１）    高疎水性液体材料を凝固することにより高疎水性隔壁構造を有する基板の製造。エポキシ群スライドの表面領域上にいわゆる液体高疎水性液体材料を塗布し、そこに隔壁構造が形成されるだろう。サプライヤーの指示に従って、室温で乾燥した後にそれを凝固し、高さが２５〜１１５μｍで幅が２．０〜２．５ｍｍである高疎水性の凸状物を形成する。この凸状物は種々の形状に作ることができる。この実施例においては、２つのタイプだけが使われる。すなわち、ストライプ（凸状物はストライプ（縞）の形状である）とラインコンビネーション（たとえば、凸状物は間に空間を持つ２つのラインを有する）である。高疎水性凸状物によって囲まれた表面は種々の幾何学的な形状になりうる。この実施例では、３ｍｍ×３ｍｍの矩形が用いられる。基板の表面には２０個の基板ウエルが一緒に存在し、１０個の基板ウエルが縦に配置され２個が逆に配置された。
【０１４２】
（２）    固体の高疎水性材料を固定することによる高疎水性隔壁構造を有する基板の製造。高疎水性固体材料をエポキシ群スライドの表面領域上に付着し、そこに隔壁構造が形成されるだろう。その結果、高疎水性の凸状物が基板上に形成され、その高さは１０５〜４３５μｍで幅が２．０〜２．５ｍｍである。高疎水性凸状物によって囲まれた表面は種々の幾何学的な形状になりうる。この実施例では、高疎水性凸状物によって囲まれた表面は３ｍｍ×３ｍｍの矩形である。基板の高疎水性凸状物を有する表面上に、５６個の基板ウエルが一緒に存在し、１４個の基板ウエルが縦に配置され４個が逆に配置された。
【０１４３】
２）  高疎水性隔壁構造を有する解析チップの製造
実際に、本発明の解析チップは２つの方法で製造できる。すなわち、（１）高疎水性凸状物の形成前のプローブの固定化と（２）高疎水性凸状物の形成後のプローブの固定化である。この実施例は２番目の方法を採用する。基板ウエルにおいていわゆる高疎水性凸状物から０．５ｍｍ離れたプローブ領域において、上述した３タイプの抗原がプローブスポッティングの従来の方法によって固定化される。この結果３×３プローブアレイが存在し、３スポットに関して各々の抗原を持つ。それからウシ血清アルブミンを用いて解析チップをブロックする。リアクター（図２Ａ）の最終構造は基板上にプローブ領域とオープン隔壁構造を含む。
【０１４４】
３）  高疎水性隔壁構造を有する解析チップの評価と応用
実施例において、上述した各々のタイプの１０チップを取って、反応ウエルに番号をつけ、２つの反応ウエル境界に同じ体積のサンプル１、２、３を混合したポジティブ血清とネガティブ制御血清がそれぞれ加えられる。使用されたマーカーはローダミンと表示されたマウス単クローン性抗体で、それは従来法を使った自己製である。この実験において、サンプル処理量は１０μリットルで、マーカー処理量は１０μリットルである。サンプルが加えられ反応が済んだ後で、ＥＬIＳＡにおける実施で洗浄する前にすべての未結合の基板を反応ウエルに吸収する必要はない。代わりに、洗浄が以下の方法に従って行われる。すなわち（ａ）未結合基板を反応ウエルに吸湿紙を使って少し吸収する。（ｂ）スライドを水平面に４５°の角度になるように回転し、それから下方へ洗浄液をスプレーして１分間それをリンスする。（ｃ）スライドを水平面に１８０°の角度になるように回転し、それから上方へ洗浄液をスプレーして１分間それをリンスする。従来の方法でマーカーを加え、洗浄し、乾燥する。乾燥した後に、スキャナを用いてそれをスキャン（走査）する。ここで使われたスキャナーはレーザー共焦点スキャナー（アフィメトリックス（Afymetrix）、GMS418マイクロアレイスキャナー）で、励起光の波長は５３２nmで放射光は５７０ｎｍである。ビジュアル信号はソフトウエア（JAGUARII）により処理される。相互汚染速度が以下のように定義される。すなわち、反応ウエルの数は、そこにおいて得られる結果は添加されたサンプルと一致しないが、テストされた反応ウエルの全数で割られる。実験結果は表２に示される。
【表２】
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【０１４５】
（実施例２）
吸水性隔壁構造を持つ解析チップの製造とその応用
この実施例において、使用される吸水性材料は、デンプングラフティングアクリル酸吸水性膜（その厚みは８０〜１００μｍ、水分吸収率は１５０ｇ／ｇ、中国Chengdu Chenguang 化学工業研究所製）でアセチル化キチングラフティングアクリロニトリル吸水性膜（その厚みは８０〜１００μｍ、水分吸収率は２２０ｇ／ｇ、中国Chengdu Chenguang 化学工業研究所製）である。本発明のリアクターの隔壁構造は部分的にあるいは全体的に本発明のデバイスとなりうるが、この実施例では最も簡単なケースを取っているだけである。
【０１４６】
１）  吸水性隔壁構造を持つ基板の製造
最初に、いわゆる吸水性材料に３ｍｍの穴をあけ、エポキシスライド上にその材料を付着し、それから、高さが105〜435μｍで２つの穴の間隔が2.0〜2.5μｍである３ｍｍの垂直の穴を持つ吸水性凸状物を形成する。凸状物は種々の形状となりうる。この実施例では、ストライプ形状だけが使われる。（凸状物はストライプの形状である）基板表面に２０個のウエル（基板ウエル）が一緒に存在し、１０個の基板ウエルが縦に配置され２個が逆方向に配置された、
２）  吸水性隔壁構造を持つ解析チップの製造
この製造方法は、実施例１における高疎水性隔壁構造を持つ解析チップの製造と同じである。解析チップのブロック処理がウシ血清アルブミンを用いてなされる。それから、乾燥され、使用の製造がされる。
【０１４７】
３）  吸水性隔壁構造を持つ解析チップの評価と応用
実施例において、上述の各々のタイプの１０チップを取り、反応ウエルに番号をつけ、２つの反応ウエル境界に同じ体積のサンプル１、２、３を混合したポジティブ血清とネガティブ制御血清がそれぞれ加えられる。サンプルの処理量は７μリットルでマーカー処理量は７μリットルである。実験方法は実施例１と同じである。相互汚染は以下のように定義される。すなわち、反応ウエルの数は、そこにおいて得られる結果は添加されたサンプルと一致しないが、テストされた反応ウエルの全数で割られる。この実施例において製造された解析チップ上の相互汚染率はゼロである。
【０１４８】
（実施例３）
隔壁構造としてブランク領域を持つ解析チップの製造とその応用
この実施例において、使用する疎水性材料は、「黒ポリアクリル酸塗料」（中国Chengdu Chenguang 化学工業研究所製で、水接触角７８°を有する）と「黒塗料」（中国Chengdu Chenguang 化学工業研究所製で、水接触角７６°を有する）である。ここで使われる基板はエポキシガラススライドである。本発明の隔壁構造は部分的にも全体的にも本発明のデバイスとなりうるが、この実施形態では最も簡単な場合だけを採用している。
【０１４９】
１）  隔壁構造としてブランク領域を有するマーキングラインを含む基板の製造
エポキシ基のスライド上に上述の疎水性塗料を塗布し、高さが30〜40μｍで幅が500〜1000μｍの黒いマーキング線を形成する。基板の表面に５６個の基板ウエルが一緒に存在し、長さ方向に１４個、逆方向に４個存在する。
【０１５０】
２）  隔壁構造としてブランク領域を有する解析チップの製造
（１）    隔壁構造として完全にブランク領域を有する解析チップの製造。完全にブランク領域を有する隔壁構造は疎水性凸状物を含まない。それは、基板の表面に幾つかのプローブアレイを直接に固定化することによって作られる。この実施例における各々のプローブアレイの固定化は実施例１におけるものと同じである。20個のプローブアレイが存在し、長さ方向に１０個のプローブが固定化され、逆方向には2個のプローブアレイが固定化される。２つのプローブアレイ毎の間の基板ブランク領域は幅が４５ｍｍである。解析チップはウシ血清アルブミンを用いてブロックされ使用のために製造される。
【０１５１】
（２）    隔壁構造としてブランク領域を有するマーキングラインを含む解析チップの製造。その製造は上に製造された基板に基づき、それは隔壁構造としてブランク領域を有するマーキングラインを含む。その製造の方法は実施例１と同じである。
【０１５２】
３）  隔壁構造としてブランク領域を持つ解析チップの評価と応用
実験において、上述のそれぞれのタイプの１０チップを取り、反応ウエルに番号をつけ、２つの反応ウエル境界に同じ体積のサンプル１、２、３を混合したポジティブ血清とネガティブ制御血清がそれぞれ加えられる。サンプルの処理量は７μリットルでマーカー処理量は７μリットルである。実験方法は実施例１と同じである。相互汚染は以下のように定義される。すなわち、反応ウエルの数は、そこにおいて得られる結果は添加されたサンプルと一致しないが、テストされた反応ウエルの全数で割られる。この実施例において製造された解析チップ上の相互汚染率はゼロである。
【０１５３】
（実施例４）
高疎水性／吸水性複合隔壁構造を有する解析チップの製造とその応用
この実施例において、使用する高疎水性液体物質は「有機シリコン耐水性塗料」（中国Chengdu Dheguang 化学工業研究所によって供給され、接触角は１１６°を有する）で、ここで使用される吸水性材料は「デンプングラフティングアクリル酸吸水性膜（その厚さは80〜100μｍ、水分吸収率は450g/gでChengdu化学研究所によって提供されれた）」である。発明されたリアクターの隔壁構造は本発明のデバイスから部分的にあるいは全体に作り上げることができたが、この実施例だけはサンプルとして最も簡単なケースを提供する。
【０１５４】
１）吸水性隔壁構造を持つ構造の製造
最初に、前記の吸水性固体に３ｍｍの穴をあけ、各々の穴の近くに前記吸水性固体上に0.5〜1.0mmの幅を持つ前記高疎水性塗料を塗布し、エポキシガラススライド上のリアクターの境界上にその材料を付着し、それから高さが104〜435μｍで、その二つの穴の間隔が2.0〜2.5mmである垂直の穴を持つ吸水性凸状物を形成する。凸状物は種々の形状となりうる。基板の表面上に、全体で１０個のウエル（基板ウエル）が存在し、長手方向に１０個のウエルが配置され、２個が逆方向に配置されている。
【０１５５】
２）高疎水性／吸水性隔壁構造を有する解析チップの製造
製造する方法は、実施例１における高疎水性隔壁構造を有する解析チップの方法と同
じである。解析チップはウシ血清アルブミンでブロックされ、乾燥され、それから使用製造となる。
【０１５６】
３）高疎水性／吸水性複合隔壁構造を有する解析チップの評価と応用
実施例において、前述の各々のタイプの１０チップを取り、反応ウエルに番号を付け二つの反応ウエルのどれにもそれぞれサンプル１，２，３の同じ量を混合したポジティブ血清とネガティブ制御血清が加えられる。サンプルの処理量は７μリットルであり、マーカーの処理量は７μリットルである。実験方法は実施例１の方法と同じである。相互汚染は以下のように定義される。すなわち、反応ウエルの数は、そこにおいて得られる結果は添加されたサンプルと一致しないが、テストされた反応ウエルの全数で割られる。この実施例において製造された解析チップ上の相互汚染率はゼロである。
【０１５７】
（実施例５）
制御マーカー放出システムを有する解析チップの製造とその応用。
【０１５８】
制御マーカー放出システムを有する本発明の解析チップは実際には、リアクターにおいてマーカーの放出制御システムを持つ解析チップである。ドラッグ放出制御システムに類似して、それはプログラム可能な放出システムとインテリジェントな放出システムを含む。後者は外部調節を持つ放出システムとインテリジェントゲルを含む。本発明のマーカー放出制御システムは従来のドラッグ放出制御システムと同じ方法で製造できる。
【０１５９】
プログラム可能なドラッグ放出システムに関して、溶解システムの方法は、ドラッグを埋め込むためにＣａ２＋イオン によって架橋結合したオルトヒドロキシ安息香酸のヒドロゲルミクロスフェアを使用するか、ドラッグを埋め込むためにポリ乳酸の中空体を使用するか、泡沫剤を埋め込むためにポリ乳酸の中空体を使用するか、ドラッグを埋め込むためにヒドロキシプロピルセルロース又はヒドロキシプロピルメチルセルロースのような水可溶性ポリマーのミクロスフェアを使用するか、あるいは外部調節（たとえば、光、熱、ＰＨ値、電磁波、超音波など）を持つインテリジェントドラッグ放出システムを使用するかして、製造できる。
【０１６０】
この実施例は本発明の制御マーカー放出システムの製造のための最も簡単なケースを提供するだけであるが、ここで述べられた方法は種々の制御マーカー放出システムを製造するために使うことができるということは当業者にとって明らかである。
【０１６１】
１）溶媒によってスイッチされる制御放出システムを持つマーカーの半放出周期
この実施例において、制御マーカー放出システムは制御放出剤と結合剤によって形成されたメンブレン封止粉末マーカーとからなる。ここで使われるマーカーは酵素標識化やぎ抗ヒト二次抗体（北京ティアンタン（Tiantan）バイオロジカルプロダクツ社）である。制御放出媒体はコーティング厚さが80〜100μmの水溶性有機質肥料（表３を見よ）である。制御放出システムは溶剤としてＰＢＳ緩衝液を用いた溶解によって切り替えられる。最初に、適切な濃度を持つ制御放出媒体の溶液がスライド上に塗布され、1mm×1mm×0.1mm（長さ×幅×高さ）のコーティングを形成するだろう。乾燥された後に、このコーティングは濃縮されたマーカー溶液を用いて再び塗布される。そのマーカーが乾燥された後に、制御放出媒体の濃縮液はマーカーを封止するために塗布され、後の使用のために再び乾燥される。３７°Ｃで、ある量の溶剤が制御放出システムに付加される。可溶部分が異なる時間で取り出される。その後で、半放出周期が抗体二次抗体反応を通して溶解されたマーカーを検出することにより計算できる。溶剤によって切り替えられた幾つかの制御放出システムにおけるマーカーの半放出周期は表３に示されている。
【表３】
2006519384.tif 000003
【０１６２】
１）制御マーカー放出システムを有する解析チップの製造
前記の解析チップ上のマーキング凸状物におけるマーカーはローダミン標識化やぎ抗ヒト二次抗体である。アカシアとエチルセルロースが制御放出媒体として使われた。ここで用いられた基板は、実施例１において製造されたエポキシガラススライドに基づいた高疎水性隔壁構造を持つ解析チップの基板である。
【０１６３】
（１）    リアクターのプローブアレイの周辺においてマーキング凸状物を固定すること
実施例１において、前記の三つの抗原プローブがプロ−ブアレイを形成するために基板ウエルに固定され、その後でウシ血清アルブミン溶液を用いてブロックされる。それから適切な濃度のアカシアが反応ウエルの底の周りに塗布される。乾燥された後に、結合剤としてデンプンを含むマーカーがアカシアのストライプ上に塗布され、封止のために再度乾燥され塗布される。それは乾燥後、使用状態となる。この方法で製造されたマーキング凸状物は350〜480μmの厚みを持つ。それによって用意されたリアクター構造（図２Ｅ）において、マーキング凸状物３はその周りにオープン隔壁構造を持つ基板プローブ領域の外側にある。もちろん、マーキング凸状物は閉じられた隔壁構造によって囲むこともできる（図２Ｂ）。そして３７°Ｃでマーカーの半放出周期は１５分間テストされる。
【０１６４】
（２）プローブ／マーキングシステムアレイを形成するためにプローブ領域の内側でマーキング凸状物を固定すること
実施例１においてプローブスポッティング法に従って、適切な濃度（二次抗体１mg/ml）でゼラチンを含むマーカー溶液と三つの抗原のプローブ溶液がプローブ／マーカーアレイを形成するために基板の基板ウエルにそれぞれスポットされる。こうして得られたリアクター（図２Ｃ、２Ｄ）はオープン隔壁構造で囲まれた基板プローブ領域の内側にプローブ／マーキング凸状物３のアレイを持つ。３７°Ｃで制御放出システムの半放出周期は約３分間テストされる。
【０１６５】
３）制御マーカー放出システムを持つ解析チップの応用
実験において、四つのサンプルが二つの反応ウエルにおいて各々のサンプルとともに制御マーカー放出システムを用いて前記の解析チップにさらされた。サンプルは適切に希釈されるべきである。この実験においては、サンプルの５μリットルがさらされ（処理され）、３７°Ｃで５分間恒温で保持される。その後で、洗浄が、１５μリットルの洗浄液を各々の洗浄に関して加えて、３回行われた。それから、１５μリットルの希釈剤がさらされた（処理された）後に、３７°Ｃ５分保持された。反応後、１５μリットルの洗浄液で各々の時間、５回リンスされる。スキャニング（アフィメトリックス社製ＧＭＳ４１８マイクロアレイスキャナーを用いて）が乾燥後に行われるだろう。プロセスされたデータは表４にリストされている。
【表４】
2006519384.tif 000004
【０１６６】
（実施例６）
フローパスを持つ解析チップの製造とその応用
この実施例は、どのようにマイクロチャネルパス（通路）が高親水性材料を用いて製造されるかを示す。高親水性マイクロチャネルパスを用いた本発明の解析チップは、主に本発明がマイクロチャネルパスのための重要な材料として高親水性材料の表面を使う点で、従来のマイクロチャネルパス解析チップと異なる。
【０１６７】
選択できる種々の親水性を有する多くの高親水性材料が存在するが、この実施例は二つの材料だけを示す。ここで使われる高親水性液体材料は「高親水性ナノメーターシリカ塗料」（中国Zhoushan Mingri ナノ材料社によって提供され、水接触角は２８°である）と「ポリアクリル酸塗料」（中国Chengdu Chenguang化学工業研究所によって供給され、水接触角は３５°である）である。
【０１６８】
１）マイクロチャネル隔壁構造を提供しない高親水性マイクロチャネルパスを持つチップの製造
高親水性液体材料スライドの表面に幅が80〜100μmで長さが10mmを用いて線を描くために使われる。乾燥した後に、それは使用の製造のために使われる。
【０１６９】
２）マイクロチャネル隔壁構造を提供する高親水性マイクロチャネルパスを持つチップの製造
「有機シリコン耐水性塗料」（中国Chengdu Chenguang化学工業研究所によって供給され、水接触角は１１６°である）は隔壁構造のない前記の高親水性マイクロチャネルパスの両側に幅１μmで塗布される。乾燥した後に、隔壁構造を有する高親水性マイクロチャネルパスが製造される。
【０１７０】
３）高親水性マイクロチャネルパスの応用
前記のスライドを水平に置く。ＰＢＳ緩衝液１０μリットルを製造された高親水性マイクロチャネルパスの一終端にたらす。その結果、毛細管現象に似た現象が即座に発生する。すなわち、その液体が、液体をたらした終端から他の終端に徐々に流れる。
【０１７１】
ＰＣＲチップ、マイクロ抽出チップ、化学合成チップ、セル計数チップ、マルチシステムを有する集積解析チップ、バイオマイクロアレイ、マルチチャネル集積チップ、毛細管電気泳動チップ、ラブオンチップなどのようなマイクロチャネルパスを持つ解析チップに本発明のマイクロチャネルパスを応用することは当業者にとって容易である。
【０１７２】
（実施例７）
オプンションで使用する解析チップの製造とその応用
この実施例において製造された解析チップはオプションで使用する解析チップで、二つのタイプを含む。選択されたリアクターが分離することができる分離可能な解析チップと、解析の必要性に従って選択されたリアクターを開くことができるオープン可能な解析チップである。前者においては、基板は容易に取り除くことができ、一方後者においては、リアクターはシーリング（封止）ユニットによってカバーされている。
【０１７３】
１）  分離可能なチップの製造
この実施例において使われる容易に分離可能な基板は、必要なら基板を取り除くことを助けるプリカット溝を持つポリスチレンプレートである。プリカット溝により囲まれた領域は４×４mmである。溝は１mm幅で０．８mm深さである。その後「有機シリコン耐水性塗料」（中国Chengdu Chenguang化学工業研究所によって供給され、水接触角は１１６°である）はプリカット溝に囲まれた領域の境界上に塗布され、高さ80〜100μmで幅およそ1mmの高疎水性凸状物を形成する。その結果、基板ウエルが形成される。その後、前記ＨＣＶ溶解抗原、ＨIＶ１＋２溶解抗原とＨＢs抗原が各々の基板ウエルにそれぞれ３点スポットされ、３×３アレイを形成する。一方スポットされていない基板上の領域は後の使用のためにブロックされ乾燥される。同じ製造方法が容易に分離可能な基板を持つ他の分離可能なチップに応用できる（たとえば、活性化されたガラススライド、金属プレート、プラスチックプレートなどで、それらは既にプリカットを受けている）
２）  オープン可能なチップの製造
この実施例において使われるリアクター・シーリング・ユニットは、機械的カッティングによって作られる除去可能な領域を持つプラスチックプレート、アルミナプラスチックフィルムや除去可能な部品のありなしのプラスチックフィルムなどである。
【０１７４】
スポッティングは実施例３において製造された基板上で上述したのと同じ方法で行われ、マーキング線を含み、隔壁構造としてブランク領域を持つ。２０個の反応ウエルが基板上に形成され、高さが80〜100μmで幅がおよそ１mmの耐水性の圧着性接着剤が反応ウエルの境界上に塗布され、それはその後リアクターシーリングユニットによって封止される。
【０１７５】
３）  オプション使用の解析チップの応用
テストにおいて、異なる数の反応ウエルは、プリカット溝に沿って分離可能な解析チップにおいて基板の部品を取り除くことにより、あるいは前記のオープン可能な解析チップの除去容易な部分を真空ポンプを用いてカバーしないことにより、あるいは機械的なカッティングを行い一方他の反応ウエルをそのままにしておくことによって反応ウエル上でカバーを取り除くことにより、必要とされる時に得ることができる。実施例においては、上述の各々のタイプの１０チップを取って、反応ウエルに番号を付け、どの二つの反応ウエルの境界上にも、サンプル１，２，３の同じ量の混合物のポジティブ血清とネガティブ制御血清とが加えられる。サンプルの処理量は７μリットルで、マーカーの処理量は７μリットルである。実験方法は実施例１と同じである。相互汚染速度は以下のように定義される。すなわち、反応ウエルの数は、そこにおいて得られる結果は添加されたサンプルと一致しないが、テストされた反応ウエルの全数で割られる。この実施例において製造された解析チップ上の相互汚染率はゼロである。
【０１７６】
（実施例８）
高密度のリアクターを持つ解析チップの応用とその応用
１）  高密度のリアクターを持つ解析チップの製造
実施例において、高密度のリアクターを持つ製造された解析チップは基板としてエポキシガラスを使う。疎水性液体材料「ポリアクリル酸塗料」（中国Chengdu Chenguang化学工業研究所によって供給され、水接触角は８５°である）が、高さ約１００μm幅約1mmの高疎水性凸状物を形成するために、基板上に塗布され、２×２mmの基板ウエルを形成する。その後で、５×６プローブアレイを形成するために、三タイプの抗原溶液が、一つの配列（GM417アレイヤー（ARRAYER）、ジェネチックマイクロシステム（GENETIC MICROSYSTEM）社）で各々のタイプのリガンドに関して１０スポットのパターンにおける前記の指定領域に配置されるだろう。そのプローブアレイ（基板プローブ領域）はサイズが１×１mmである。基板上の反応ウエルの密度は９単位/cm２以上である。
【０１７７】
２）  高密度のリアクターを持つ解析チップの評価と応用
実施例において、上述した１０チップを取って、反応ウエルに番号を付け、どの二つの反応ウエルの境界上にも、サンプル１，２，３の同じ量の混合物のポジティブ血清とネガティブ制御血清とが加えられる。サンプルの処理量は７μリットルで、マーカーの処理量は７μリットルである。実験方法は実施例１と同じである。相互汚染速度は以下のように定義される。すなわち、反応ウエルの数は、そこにおいて得られる結果は添加されたサンプルと一致しないが、テストされた反応ウエルの全数で割られる。この実施例において製造された解析チップ上の相互汚染率はゼロである。
【０１７８】
（実施例９）
ストライプ状の毛細管反応チャンバーを持つ解析チップの製造とその応用
１）ストライプ状の毛細管反応チャンバーを持つモノプレイン解析チップの製造
この実施例において製造された保護ユニットなしのストライプ状の毛細管反応チャンバーを持つモノ（単一）プレイン（面）解析チップがＡ１としてマークされている（図１に示されるように）。防御ユニットを含むストライプ状の毛細管反応チャンバーを持つモノプレイン解析チップはＡ２としてマークされている。
【０１７９】
プローブを含むユニットは以下のように製造される。このステージ上で、「有機シリコン高疎水性塗料」（中国Chengdu Chenguang化学工業研究所）が図１で示されるように記載の８個のインレット（入口）とアウトレット（出口）との領域上に隔壁ストライプを形成するために塗布される。それは一晩乾燥された後に、、一つの配列（GM417アレイヤー（ARRAYER）、ジェネチックマイクロシステム（GENETIC MICROSYSTEM）社）を持つ上の予定された領域内で、各々のリガンド当たり３スポットのパターンにおいてHCV溶解抗原溶液とHIV溶解抗原溶液を付け、３×３プローブアレイを形成する。３７°Ｃでの塗布反応の３時間後に、それはウシ血清でブロックされ、使用のためにリンスされ乾燥される。
【０１８０】
ストライプ状の毛細管反応チャンバーの形成。カバーガラス（サイズは60×12.5×0.15mm）が上部ユニット１１として用いられ、上のように製造されたプローブを持つユニットは底部ユニットとして使われる。上部ユニット１１は接着剤を通して底部ユニット１２に連結される。使用される接着剤は二式エポキシレジン（万能接着剤、Chengdu Chenguang化学工業研究所）である。生産物の指示に従って、基板を含むユニットの高疎水性塗布剤上に接着剤を広げる。その後でそれを他のユニットに付着させる。ストライプ状の毛細管反応チャンバーを持つ製造された解析チップのうちで、ストライプ状の毛細管反応チャンバー１の幅は4000μmである。上部面５と底部面６の間の間隔は80μmである。ストライプ状の毛細管反応チャンバーの間で上部面と底部面の部分において閉じた隔壁構造８が存在する。液体の入口と出口の部分においてオープン隔壁構造４、入口９、出口１０が存在する。ガラススライドの接触角は４４°である。
【０１８１】
隔壁構造を含むストライプ状の毛細管反応チャンバーを持つモノプレイン解析チップの製造、すなわち、実施例７における取り除かれた解析チップのために前記の製造方法を使うことによりその必要度に従って、上述の入口と出口の領域は閉じることもできるし、あるいは開くこともできる。
【０１８２】
２）ストライプ状の毛細管反応チャンバーを持つ二重プレイン解析チップの製造
この実施例において製造された保護ユニットなしのストライプ状の毛細管反応チャンバーを持つ二重プレイン解析チップはＡ３としてマークされる（図１に示される）。保護ユニットを含むストライプ状の毛細管反応チャンバーを持つ二重プレイン解析チップはＡ４としてマークされる。
【０１８３】
上部ユニットはアミノ基のカバーガラスに基づく。底部ユニットはアミノ基のスライドに基づく。上部面と底部面との両方はプローブで固定されている。上述のリガンド溶液を使うことによって、ＨＣＶとＨIＶ抗原がアレイヤー（GM417アレイヤー（ARRAYER）、ジェネチックマイクロシステム社）を用いて、上部と底部とのユニットの対応する位置上の同じパターンにおいてそれぞれ付着され、２スポットそれぞれ、２×２リガンドアレイを形成する。その塗布反応の後で、それはシールされ、リンスされ、乾燥される。入口と出口の形成と同様に上部と底部との連結は実施例１）と同じである。製造されたストライプ状の毛細管反応チャンバー持つ製造された解析チップのうちで、上部面と底部面との大きさは4mm×12.5mm（幅×高さ）である。上部面と底部面との間の間隔は0.08mmである。ガラススライドの水接触角は４４°である。
【０１８４】
３）  ストライプ状の毛細管反応チャンバーを持つ解析チップの特性試験
ＰＢＳが実施例においてテスト媒体として用いられる。１）と２）で得られた解析チップを直立にセットする（底部に入口、そして上部に出口）。入口ウエルにおいてストライプ状の毛細管反応チャンバーの出口に５μリットルのPBSを８チップド（8-tipped）のピペットを用いて垂らし、入口から出口へストライプ状の毛細管反応チャンバーを満たすPBS溶液を観察する。
【０１８５】
４）  ストライプ状の毛細管反応チャンバーを持つ解析チップの利用
サンプル１，２と５が本実施例で使用される。前記サンプルが処理される前に適切に希釈される。処理サンプルに関して２つの方法がある。
【０１８６】
（１）    バッチによる対象サンプル：処理量は３μリットルである。プロセス中、サンプルがフィーディングウエルにさらされている時、サンプルは毛細管現象のために入口から出口までストライプ状の毛細管反応チャンバー全体を満たすだろう。観察されるエアーバブル（気泡）はない。解析チップを反応のために３７°Ｃ５分間インキュベーターに入れる。
【０１８７】
（２）    継続処理サンプル：プロセス中に、サンプルは３７°Ｃまで暖められる。サンプルを１μリットル/分の流速でフィーディングウエルにさらす。処理量は１０μリットルである。処理時間は１０分である。サンプルは毛細管現象のために入口から出口までストライプ状の毛細管反応チャンバー全体を満たすだろう。観察されるエアーバブルはない。反応温度は３７°Ｃである。反応時間は５分である。
【０１８８】
反応後、サンプルは紙で吸収されるか、出口を経由してピペットによって抽出される。洗浄液がバッチによるか、継続的に全量２０μリットルで処理される。
【０１８９】
マーカーはローダミン標識のヤギ抗ヒト二次抗体（ジャクソン免疫調査研究所）である。マーカーをできるだけ少なく使うために、バッチ処理方法が応用される。処理量は３μリットルで、反応温度は３７°Ｃ、反応時間は５分である。標識化反応の後の洗浄はサンプル反応の洗浄と同じである。乾燥後、結果は、レーザー共焦点マイクロスコープスキャナー（アフィメトリック社、GMS418解析チップスキャナー）を使って、直接にビジュアル化される。データは表６で示される結果を得るために処理される。
【表５】
2006519384.tif 000005
【０１９０】
（実施例１０）
不可逆的なクローズドストライプ状毛細管反応チャンバーを用いた解析チップの適用とその応用。
【０１９１】
本実施例における基板（アミノ基スライド）と２つのプローブ（HCV抗原とHIV抗原）は実施例１と同じである。
【０１９２】
１）  底部ユニットの製造
（１）    底部ユニットのストライプ状毛細管反応チャンバーの壁とシール構造の材料は弾性材料である。
【０１９３】
アミノ基のスライド上で、弾性材料（空気乾燥用シリコンゴム溶液、Chengdu Chenguang化学工業研究所）は、リガンドを固定するために設計された８領域（図３Bを参照、各々の領域は４mmの幅を持つ）を除いて平らに全領域を塗布するために用いられる。弾性層の厚みは0.06mmより少ない。それは一晩乾燥された後に、上記のリガンド溶液をリガンド当たり３スポットのパターンで、アレイヤー（GM417アレイヤー（ARRAYER）、ジェネチックマイクロシステム社）を有する上記の計画された領域に付け、３×３プローブアレイを形成する。ウシ血清でブロックされ、クリーンにされ、使用のために乾燥される。得られたボトムユニットはＡ１とマークされる。
【０１９４】
（２）    ストライプ状毛細管反応チャンバーの壁と封止構造の底部ユニットに関して高疎水性材料の使用
本実施例において、底部ユニットの製造は実施例１のアイテム１）におけるユニット含有基板と同じである。高疎水性材料の厚みは0.06mmより少ない。アミノ基のスライドと黒塗料ガラススライドを使う得られた底部ユニットは、それぞれA2とA3とマークされる。
【０１９５】
（３）    ストライプ状毛細管反応チャンバーの壁とシール構造の底部ユニットに関してそれぞれ高疎水性材料と弾性材料との使用
アミノ基のスライド上に、高疎水性材料（有機シリコン高疎水性塗料、Chengdu Chenguang化学工業研究所）が、リガンドの固定化のために８領域（図３Ａに示される、各々の領域は４mmの幅を持つ）の境界上に塗布され、境界層を発生させる。それは乾燥された後に、弾性材料（空気乾燥用シリコンゴム溶液、Chengdu  Chenguang化学工業研究所）が高疎水性の境界の外側の領域上に塗布され、幅２mmのストライプを形成する。弾性塗布層は高疎水性層（層の厚みは0.05mmより少ない）より少し高い。そしてそれから、それは上述のリガンド溶液を用いて塗布される。塗布の方法はこの実施例の１）の（１）と同じである。
【０１９６】
（４）    底部ユニットのストライプ状毛細管反応チャンバーの壁と封止構造の材料
アミノ基スライド上に、接着材料（基板としてポリテトラフルオロエチレンを使った水溶性接着テープ、Chengdu Chenguang化学工業研究所）が、リガンド（図３Bに示すように、各々領域は４mmの幅を持つ）を均質に（層の厚みは０．２mm以下である）固定するために予定された８つの領域の外側の領域を付着するために使われる。それから、それは上述のリガンド溶液を用いてスポットされる。スポットする方法は本実施例の１）における（１）と同じである。得られるボトムユニットはＡ５としてマークされる。
【０１９７】
（５）    封止構造のないストライプ状毛細管反応チャンバーを含む底部ユニット
上述のリガンドはアミノガラススライド上に直接に塗布される。塗布方法は本実施例の１）の（１）と同じである。得られる底部ユニットはＡ６としてマークされる。
【０１９８】
２）  上部ユニットの製造
（１）    形成構造のない上部ユニット
上部ユニット（図３Ｃを見よ）は、繰り返し使うことができるサイズが100mm×40mm×2mm（長さ×幅×厚さ）のステンレス鋼のプレートから作られ、入口１３と液体出口１４と液体のインアウトのパイプと固定する構造１５とを有する。底部ユニットとコンタクトされるその表面は何のシール構造のない面である。入口と出口のあらゆるペアは、底部ユニット上の各々の反応ウエルの入口と出口の領域に対応している。得られた上部ユニットはＢ１としてマークされる。
【０１９９】
（２）    形成構造を持つ上部ユニット
上部ユニット（図３Dを見よ）は、サイズが100mm×40mm×2mm（長さ×幅×厚さ）の繰り返し使うことができるステンレス鋼のプレートから作られ、入口と出口１３と液体のインアウトのパイプとを有する。底部ユニットとコンタクトされたその面上にシール構造１６がある。そのシール構造は底部ユニット上の反応ウエルの外側の領域に対応する弾性材料の層（室温で自己乾燥するシリコンゴム溶液、Chengdu Chenguang化学工業研究所）（0.1mmより少ない厚さを有する）である。入口と出口のあらゆる組は底部ユニット上の各々の反応ウエルの入口領域と出口領域に対応している。得られた上部ユニットはＢ２としてマークされる。
【０２００】
３）  ストライプ状毛細管反応チャンバーを持つ解析チップの特性の試験
PBSが本実施例においてテスト媒体として使われる。上述の１）と２）とにおいて得られる解析チップの上部と底部とのユニットは密閉して連結される。この実施例は前記のシール結合を完全にするために機械的圧力を使う。上部と底部のユニットの異なる結合にしたがって、種々のチップが作られる（表７を見よ）。上部と底部のユニットの結合したものを直立にセットする（底部上に入口を、上部上に出口を）。PBSをストライプ状毛細管反応チャンバーの入口にさらす。入口を開き、PBS溶液は入口を通って出口へストライプ状毛細管反応チャンバーを満たしていることが観察できる。
【０２０１】
４）  ストライプ状毛細管反応チャンバーを持つ解析チップの使用
本実施例において使われるサンプルは実施例１と同じである。実験中に４つのサンプルはそれぞれストライプ状毛細管反応チャンバーを持つ解析チップ（表７）にさらされる（処理される）。サンプルがさらされる（処理される）前に、それらは適切に希釈される。処理サンプルに対する２つの方法がある。
【０２０２】
（１）    バッチによる処理サンプル
処理中に、サンプルはフィーディングウエルにさらされ、それが出口に達する時に停止される。それは、毛細管現象により入口から出口まで自動的に全体のストライプ状毛細管反応チャンバーを満たすだろう。観察される気泡はない。反応のためにインキュベーターに解析チップを３７°Ｃで５分間置く。
【０２０３】
（２）    連続的な処理サンプル
処理中にサンプルは３７°Ｃまで暖められる。最初は10μリットル/分の流速で、後の方は1μリットル/分の流速でフィーディングウエルにサンプルをさらす。処理時間は５分である。
【０２０４】
反応後、サンプルは紙で吸収されるか、出口を経由してピペットによって吸い出される。洗浄液はバッチによっても、あるいは連続的にさらすことができる。全処理量は40μリットルある。
【０２０５】
マーカーはローダミン標識化ヤギ抗ヒト二次抗体（ジャクソン免疫研究所）である。できるだけ少なく標識量を使うために、この実施例は対象サンプルにバッチ方法を用いる。処理量は5μリットルである。反応時間は５分である。標識化反応後の洗浄はサンプルの反応と同じである。それは乾燥された後に、結果は、レーザー共焦点マイクロスコープスキャナー（アフィメトリック社、GMS418解析チップスキャナー）を用いて直接にビジュアル化される。データは表７で示された結果を得るために処理される。
【表６】
2006519384.tif 000006
【０２０６】
（実施例１１）
リガンド結合を持つ解析チップの製造とその応用
１）  リガンド結合を持つ解析チップの製造
本実施例における基板はエポキシガラススライドである。二つのプローブはHBs溶解抗原と抗HBs抗体（肝臓病学会、北京人民病院）である。
【０２０７】
ストライプ状毛細管反応チャンバーを有するモノプレイン解析チップの製造は実施例９と同じである。本発明におけるリガンドと結合とは異なった対応する位置上に色々な形状になり、固定化することができるが、この実施例では、３×３アレイのHBs溶解抗原が、それぞれのストライプ状毛細管反応チャンバーの入口の近くに固定化される。しかし、３×３アレイの抗HBs抗体が出口の近くに固定化される。
【０２０８】
２）  毛細管チップの特性試験
方法は実施例９と同じである。
【０２０９】
３）  リガンド結合を持つチップの応用
この実施例で用いられるサンプルはHBs抗原ポジティブ人血清、HBs抗原ネガティブ人血清およびHBs抗体ポジティブ人血清である。すべてのサンプルは同じ反応条件のもとでオープンモノリアクターを持つ従来の解析チップを用いて前解析によって同定される。実験中に、三つのサンプルが上述の製造された解析チップにそれぞれ配置される。この実施形態は実施例９におけるバッチ方法の対象サンプルを使う。テスト方法は実施例９と同じである。データは表８に示される結果を得るために処理される。
【表７】
2006519384.tif 000007
【図面の簡単な説明】
【０２１０】
【図１Ａ】図１Ａは、マルチのストライプ状毛細管反応チャンバーを持つ本発明の解析チップの模式図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａで示された解析チップの断面図（ａ−ａ線に沿った）である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明のチップのリアクターと構造の別のタイプの模式図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明のチップのリアクターと構造の別のタイプの模式図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本発明のチップのリアクターと構造の別のタイプの模式図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、本発明のチップのリアクターと構造の別のタイプの模式図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、本発明のチップのリアクターと構造の別のタイプの模式図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明のストライプ状毛細管反応チャンバーの封入構造の底部ユニットの平面図（下方側）である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明のストライプ状毛細管反応チャンバーの封入構造の底部ユニットの平面図（下方側）である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、上部ユニットの平面図（上方側）である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、上部ユニットの平面図（上方側）である。
【符号の説明】
【０２１１】
１    ストライプ状毛細管反応チャンバー
２    リアクター構造
３    マーキングシステムの凸状物
４    オープン隔壁構造
５    上部プレーン（面）
６    底部プレーン（面）
７    基板プローブ領域
８    クローズド隔壁構造
９    入口
１０    出口
１１    上部ユニット
１２    底部ユニット
１３    上部プレーン上の入口構造
１４    上部プレーン上の出口構造
１５    上部プレーン上の固定構造
１６    上部プレーン上のシール構造