(57)【要約】【課題】大面積で高密度のチャンバーアレイを簡便に製造することができるチャンバーアレイの製造方法を提供する。【解決手段】樹脂１０に複数のチャンバー１２が形成されたチャンバーアレイ１の製造方法であって、基板２０上に複数のビーズ２２を配置するビーズ配置工程と、基板２０および複数のビーズ２２上に液状の樹脂１０ａを配置し、硬化させるコンタクトインプリンティング工程と、硬化後の樹脂１０を基板２０から剥離する剥離工程と、基板２０から剥離した樹脂１０から複数のビーズ２２を除去する除去工程とを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂に複数のチャンバーが形成されたチャンバーアレイの製造方法であって、
基板上に複数のビーズを配置するビーズ配置工程と、
前記基板および前記複数のビーズ上に液状の前記樹脂を配置し、硬化させるコンタクトインプリンティング工程と、
硬化後の前記樹脂を前記基板から剥離する剥離工程と、
前記基板から剥離した前記樹脂から前記複数のビーズを除去する除去工程とを含む
チャンバーアレイの製造方法。
【請求項２】
前記ビーズ配置工程において、
前記複数のビーズを、それぞれ独立して前記基板上に配置させる
請求項１に記載のチャンバーアレイの製造方法。
【請求項３】
前記基板は、基板表面に第１の官能基を有し、
前記複数のビーズのそれぞれは、ビーズ表面に第２の官能基を有し、
前記第１の官能基と前記第２の官能基とが化学架橋することにより、前記複数のビーズは前記基板上に配置される
請求項２に記載のチャンバーアレイの製造方法。
【請求項４】
前記除去工程において、
前記樹脂および前記複数のビーズに超音波を印加することにより、前記複数のビーズを前記樹脂から除去する
請求項１〜３のいずれか１項に記載のチャンバーアレイの製造方法。
【請求項５】
前記除去工程において、
有機溶剤により前記複数のビーズを前記樹脂から除去する
請求項１〜３のいずれか１項に記載のチャンバーアレイの製造方法。
【請求項６】
前記第２の官能基は、アミノ基である
請求項３に記載のチャンバーアレイの製造方法。
【請求項７】
前記第２の官能基は、カルボキシル基である
請求項３に記載のチャンバーアレイの製造方法。
【請求項８】
前記樹脂は、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）である
請求項１〜７のいずれか１項に記載のチャンバーアレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャンバーアレイの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、生物学、材料学その他の研究分野では、細胞、生体分子、その他の微小粒子等に生じる現象または反応を観察したり、所定のパラメータの測定を行ったりすることが一般的に行われている。そのような細胞、生体分子、その他の微小粒子等を観測したり、細胞、生体分子、その他の微小粒子等を反応させたりするための試料ホルダーとして、基板に複数の凹部（チャンバー）が形成されたチャンバーアレイが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１では、基板の上面にサブミクロンオーダーのチャンバーが複数形成されたマイクロチャンバーチップが開示されている。マイクロチャンバーチップは、例えばマイクロチャンバーの形状に対応する凸部を有する金型を用いて形成する方法、シリコーン樹脂などを用いて射出成型する方法、または、リソグラフィによる微細加工により熱可塑性樹脂等のポリマー、金属またはガラスなどからなる基板に凹部を直接加工する方法などにより形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１４／００７１９１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
サブミクロンオーダーのチャンバーを有するチャンバーアレイの製造方法は、これまで多く提案されているが、高度な製造装置を必要としたり、危険な薬品を多用したり、予め専用の金型を用意しなければならない方法であり、簡便にチャンバーアレイを製造することができないという問題があった。そのため、上述した方法では、大面積で高密度のチャンバーアレイを簡便に得ることは難しかった。したがって、上述した方法で製造されたチャンバーアレイは、高価であり、入手することはできても日常的に使用することは難しいという問題があった。
【０００６】
上記課題に鑑み、本発明は、大面積で高密度のチャンバーアレイを簡便に製造することができるチャンバーアレイ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】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明の一態様にかかるチャンバーアレイの製造方法は、基板上に複数のビーズを配置するビーズ配置工程と、前記基板および前記複数のビーズ上に液状の前記樹脂を配置し、硬化させるコンタクトインプリンティング工程と、硬化後の前記樹脂を前記基板から剥離する剥離工程と、前記基板から剥離した前記樹脂から前記複数のビーズを除去する除去工程とを含む。
【０００８】
これにより、高度な製造装置を必要としたり、危険な薬品を多用したり、予め専用の金型を用意する必要がないため、大面積で高密度のチャンバーアレイを簡便に製造することができる。
【０００９】
また、前記ビーズ配置工程において、前記複数のビーズを、それぞれ独立して前記基板上に配置させてもよい。
【００１０】
これにより、複数のビーズが塊となって基板上に配置されることがないので、複数のビーズそれぞれの大きさに対応したチャンバーを基板上に形成することができる。
【００１１】
また、前記基板は、基板表面に第１の官能基を有し、前記複数のビーズのそれぞれは、ビーズ表面に第２の官能基を有し、前記第１の官能基と前記第２の官能基とが化学架橋することにより、前記複数のビーズは前記基板上に配置されてもよい。
【００１２】
これにより、複数のビーズそれぞれの表面に配置された第２の官能基と基板表面の第１の官能基とが化学架橋するので、複数のビーズをそれぞれ独立して基板上に配置することができる。
【００１３】
また、前記除去工程において、前記樹脂および前記複数のビーズに超音波を印加することにより、前記複数のビーズを前記樹脂から除去してもよい。
【００１４】
これにより、超音波振動により、複数のビーズを樹脂から容易に剥離することができる。
【００１５】
また、前記除去工程において、有機溶剤により前記複数のビーズを前記樹脂から除去してもよい。
【００１６】
これにより、複数のビーズが有機溶剤に溶融する材料である場合、有機溶剤により複数のビーズを溶かして除去することができるので、樹脂に機械的な力を与えることなく複数のビーズを除去することができる。
【００１７】
また、前記第２の官能基は、アミノ基であってもよい。
【００１８】
また、前記第２の官能基は、カルボキシル基であってもよい。
【００１９】
また、前記樹脂は、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）であってもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明により、大面積で高密度のチャンバーアレイを簡便に製造することができるチャンバーアレイの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態にかかるチャンバーアレイの外観を示す概略図
【図２】実施の形態にかかるチャンバーアレイの製造工程を示す概略図
【図３】実施の形態にかかるチャンバーアレイにおいてビーズの大きさを変更した場合のチャンバーアレイの形成状態を示す概略図
【図４】実施の形態にかかるチャンバーアレイに紫膜を形成した場合の外観図
【図５Ａ】実施の形態にかかるチャンバーアレイの形成状態を観測した観測図
【図５Ｂ】実施の形態にかかるチャンバーアレイの形成状態を観測した観測図
【図５Ｃ】実施の形態にかかるチャンバーアレイの形成状態を観測した観測図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を用いて、本発明にかかる実施の形態について説明する。なお、図面において、同一の符号が付された構成要素は、同一または同種の構成要素を示す。
【００２３】
また、以下で説明する実施の形態は、本発明の好ましい一具体例を示す。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置、接続形態、ステップおよびステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、より望ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。
【００２４】
（実施の形態）
［チャンバーアレイの構成］
はじめに、チャンバーアレイの構成について、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態にかかるチャンバーアレイの外観を示す概略図である。
【００２５】
図１に示すように、チャンバーアレイ１は、板状の樹脂１０で構成されている。樹脂１０は、片面側に凹状に形成されたチャンバー１２を複数有している。チャンバー１２の直径および深さは、例えば５０ｎｍ〜数μｍ程度である。
【００２６】
ここで、チャンバーとは、細胞、分子または微小粒子等を収容することができる凹状の穴をいう。チャンバーアレイは、複数のチャンバーが形成された板状の試料ホルダーのことをいう。チャンバーアレイ１は、例えば、チャンバー１２内に複数の細胞、生体分子または微小粒子等を収容して観測するために用いられる。また、チャンバー１２内に複数の細胞・分子または微小粒子等を収容した後、チャンバー１２の開口を塞ぐようにチャンバーアレイ１の表面に保護膜が設けられてもよい。
【００２７】
［チャンバーアレイの製造方法］
次に、チャンバーアレイの製造方法について、図２を用いて説明する。図２は、本実施の形態にかかるチャンバーアレイの製造工程を示す概略図である。
【００２８】
はじめに、図２の（ａ）に示すように、基板２０を用意する。基板２０は、例えばガラス基板である。基板２０は、洗浄等を行うことにより基板表面を清浄にしておくことが好ましい。
【００２９】
次に、図２の（ｂ）に示すように、基板２０の上に、ビーズ２２を配置する。
【００３０】
ビーズ２２は、直径が５０ｎｍ〜数μｍ程度の球状の物体であり、例えば直径１００ｎｍの球状のシリカで構成されている。ビーズ２２は、表面に、官能基としてアミノ基を有している。なお、本実施の形態において、ビーズ２２の表面に修飾されたアミノ基は第２の官能基に相当する。
【００３１】
なお、ビーズ２２は、シリカに限らず、ポリスチレン、ガラスなど他の材料で構成されていてもよい。また、ビーズ２２の表面に設けられた官能基は、アミノ基に限らずカルボキシル基、ヒドロキシル基など他の官能基であってもよいし、単一の官能基に限らず複数の官能基であってもよい。また、複数のビーズ２２を単一の材料で構成してもよいし、異なる材料で構成される複数のビーズを混合したものであってもよい。さらに、ビーズ２２の大きさは、直径１００ｎｍに限らず、２００ｎｍ、５００ｎｍ、１μｍなど適宜変更してもよい。また、基板２０上に配置されるビーズ２２は、複数のビーズ２２について均一の大きさであってもよいし、異なる大きさの複数のビーズ２２を混合して使用してもよい。
【００３２】
ビーズ２２の基板２０への配置は、所定の溶液中で行われる。所定の溶液としては、例えばシランを含む化学架橋剤（シランカップリング剤）を水に溶解したシラン水溶液を用いる。当該化学科溶剤は、アミノ基を有している。
【００３３】
はじめに、基板２０をシラン水溶液中に浸漬させる。基板２０の表面にはヒドロキシル基が露出しているため、アミノ基を有するシランカップリング剤がヒドロキシル基に結合する。これにより、基板２０の表面にはアミノ基が露出する。
【００３４】
続けて、アミノ基が露出した基板２０の表面に、バイファンクショナルな、すなわち２つの反応基を有する化学架橋剤を塗布する。バイファンクショナルな化学架橋剤として、例えばグルタルアルデヒドを用いる。グルタルアルデヒドは、２つのアルデヒド基を有している。グルタルアルデヒドの２つのアルデヒド基のうち、一方のアルデヒド基は基板側のアミノ基と反応し、他方のアルデヒド基は基板２０の表面から露出する。これにより、基板２０の表面には、官能基としてアルデヒド基が修飾されたこととなる。これにより、基板２０の表面は、樹脂との濡れ性が高い、または樹脂と反応性のある表面となる。なお、本実施の形態において、基板２０の表面に修飾されたアルデヒド基は第１の官能基に相当する。
【００３５】
続けて、アミノ基を有するビーズ２２をシラン水溶液中に撒くことにより、基板２０の表面に露出したアルデヒド基に、ビーズ２２の表面に存在するアミノ基を反応させる。ビーズ２２の表面に存在するアミノ基は、基板２０の表面に存在するアルデヒド基と化学架橋を生じる。これにより、複数のビーズ２２は、それぞれ独立して基板２０の表面に配置される（ビーズ配置工程）。このとき、ビーズ２２は、ほぼ均一に基板２０の表面に配置される。
【００３６】
なお、化学架橋剤は、グルタルアルデヒドに限らず他の化学架橋剤であってもよい。例えば、化学架橋剤としてＮ-ヒドロキシスクシンイミドエステル（ＮＨＳ）基を有するビーズを使えば、アミノシランが露出した基板２０の上に、直接化学架橋を行うことができる。この場合、ＳＨ基（スルフヒドリル基）を有するシランとマレイミド基を有するビーズとを反応させるとしてもよい。
【００３７】
なお、ビーズ２２を溶液中に撒いてからの時間が経過するほどビーズ２２は溶液中に分散するので、ビーズ２２をより高密度で均一に基板２０の表面に配置することができる。
【００３８】
次に、図２の（ｃ）に示すように、基板２０のビーズ２２が配置された側の面に、ビーズ２２を覆うように液状の樹脂１０ａを塗布する。これにより、後に詳述するように硬化された樹脂１０には、ビーズ２２の形状を有する凹部であるチャンバー１２が形成される。樹脂１０は、例えば熱硬化性樹脂であるポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を用いる。なお、樹脂１０は、ＰＤＭＳに限らず、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリメチルメタクリエイトなど他の材料であってもよい。また、樹脂１０は、熱硬化性を有する樹脂に限らず、紫外線硬化性を有する樹脂など、他の硬化特性を持つ樹脂であってもよい。樹脂１０が紫外線硬化性を有する樹脂で構成されている場合、基板２０が熱に弱い材料で構成されている場合でも基板２０上に配置された液状の樹脂１０ａを硬化することができる。
【００３９】
その後、液状の樹脂１０ａが塗布された基板２０を加熱することにより、液状の樹脂１０ａを硬化する（コンタクトインプリンティング工程）。液状の樹脂１０ａの硬化は、例えば９０以上１００℃の空気雰囲気中で３０分加熱することにより行う。なお、室温で４８時間程度放置することにより硬化してもよい。硬化後の樹脂１０の厚さは、例えば１ｍｍ程度である。なお、樹脂１０の厚さは、１ｍｍ以下であってもよい。
【００４０】
次に、図２の（ｄ）に示すように、硬化後の樹脂１０を基板２０から剥離させる（剥離工程）。樹脂１０の基板２０の剥離は、例えば、樹脂１０をピンセット等で挟持しながら、剥離させることにより行う。なお、基板２０をピンセット等で挟持しながら樹脂１０から剥離させてもよい。
【００４１】
このとき、基板２０上に配置されていたビーズ２２は、樹脂１０側または基板２０側に密着している。特に、樹脂１０側では、ビーズ２２はチャンバー１２内に残ったままとなる。そこで、次に、チャンバー１２内に残ったビーズ２２を、樹脂１０から除去する（除去工程）。例えば、樹脂１０を水中に配置して樹脂１０に超音波振動を印加することにより、ビーズ２２を樹脂１０から剥離させる。これにより、図２の（ｅ）に示すように、樹脂１０に形成されたチャンバー１２内は空洞となり、チャンバー１２が形成された樹脂１０を、計測試料などを収容するチャンバーアレイ１として使用することができる。完成したチャンバーアレイ１の大きさは、例えば、２２ｍｍ×３６ｍｍ×１ｍｍである。
【００４２】
また、基板２０については、樹脂１０と同様、基板２０を水中に配置して超音波振動を印加することによりビーズ２２を除去してもよいし、ビーズ２２を基板２０から除去しないこととしてもよい。ビーズ２２を基板２０から除去した場合には、基板２０は次のチャンバーアレイの製造時に再度基板として利用することができる。
【００４３】
なお、樹脂１０からビーズ２２を除去する方法は、上記したように超音波振動を用いる方法に限らず他の方法であってもよい。例えば、ビーズ２２がポリスチレンで構成されている場合には、有機溶剤によりビーズ２２を溶かすことにより除去してもよい。有機溶剤として、例えばアセトン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ベンゼン、トルエンなどを用いてもよい。
【００４４】
上述した方法により形成されたチャンバーアレイ１の形成状態について、以下ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡：Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）およびＡＦＭ（原子間力顕微鏡：Ａｔｏｍｉｃ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて観測を行った。図３は、本実施の形態にかかるチャンバーアレイ１においてビーズ２２の大きさを変更した場合のチャンバーアレイ１の形成状態を示す概略図である。図３において、（ａ）は基板２０上にビーズ２２を配置したときにＳＥＭ観測像、（ｂ）はチャンバー１２が形成された側の樹脂１０の表面のＳＥＭ観測像、（ｃ）はチャンバー１２が形成された側の樹脂１０の表面のＡＦＭ観測像である。各図に示す観測領域は、３μｍ×３μｍである。
【００４５】
ここでは、図３の（ａ）に示すように、ビーズ２２の大きさを１００ｎｍ、２００ｎｍ、５００ｎｍ、１μｍと変更した場合のチャンバーアレイ１について示している。なお、ビーズ２２の直径が１００ｎｍおよび２００ｎｍの場合については、チャンバーアレイ１がチャージアップしたため、ＳＥＭによる観測像は得られなかった。また、ビーズ２２の直径が１μｍの場合については、樹脂１０の表面とチャンバー１２の内部との凹凸差が大きいためＡＦＭによる観測像は得られなかった。
【００４６】
図３の（ａ）に示すように、ビーズ２２の大きさが小さい場合の方が、単位面積当たりに分散されるビーズ２２の密度は大きく、均一に分散されることがわかる。これにより、図３の（ｃ）に示すように、ビーズ２２の大きさが小さい場合の方が、単位面積当たりに形成されるチャンバー１２の密度も大きく、均一に分散して形成されていることがわかる。
【００４７】
具体的には、図３の（ａ）および（ｃ）に示すように、例えば、ビーズ２２の直径が２００ｎｍのときよりも、ビーズ２２の直径が１００ｎｍの時の方が、単位面積当たりに分散されるビーズ２２の密度は大きく、均一に分散されていることがわかる。その結果、ビーズ２２の大きさが小さい場合の方が、単位面積当たりに形成されるチャンバー１２の密度も大きく、均一に分散して形成されている。
【００４８】
また、この製造方法であれば、基板２０の大きさは製造装置等の大きさにより限定されないので、大面積で高密度のチャンバーアレイ１を製造することができる。
【００４９】
以上より、上述した製造方法により、直径が０．１μｍ以上１．０μｍ以下程度の大きさのチャンバー１２を有するチャンバーアレイ１を形成することができることが確認できた。また、ＡＦＭを用いた観測を行う場合には、計測試料を保持する試料ホルダーとして、直径が０．１μｍ以上０．５μｍ以下程度の大きさのチャンバー１２が形成されたチャンバーアレイ１を用いることができることがわかった。ＳＥＭを用いた観測を行う場合には、計測試料を保持する試料ホルダーとして、直径が０．５μｍ以上１．０μｍ以下程度の大きさのチャンバー１２が形成されたチャンバーアレイ１を用いることができることがわかった。
【００５０】
なお、チャンバーアレイ１の使用方法として、チャンバー１２の中に試料を収納した後、チャンバーアレイ１の上に生体膜を形成して実験等を行う場合がある。したがって、チャンバーアレイ１の上に生体膜を形成しても、生体膜の下のチャンバー１２内には空洞が保たれていることが必要である。そこで、以下のように、チャンバーアレイ１の上に生体膜を形成した場合であっても、チャンバー１２内に空洞が保たれていることを確認した。
【００５１】
［チャンバーアレイ上に生体膜を形成した場合のチャンバーの観測］
以下に、チャンバーアレイ１の上に生体膜を形成した場合のチャンバーの観測について説明する。ここでは、チャンバーアレイ１の上に、生体膜である紫膜を形成し、生体膜の下に配置されたチャンバー１２を観測することができるかどうか、つまり、チャンバー１２内に空洞が保たれているかどうかについて確認を行った。
【００５２】
図４は、本実施の形態にかかるチャンバーアレイ１を構成する樹脂１０の上に紫膜を形成した場合の外観図である。図４に示すように、チャンバーアレイ１において、複数のチャンバー１２が形成された樹脂１０の、チャンバー１２の開口が形成された側の面の上には、チャンバー１２の開口を塞ぐように生体膜３０が形成されている。チャンバー１２の直径は、１００ｎｍである。
【００５３】
生体膜３０は、例えばバクテリオドロプシンというタンパク質が組み込まれた紫膜であり、所定の試薬を輸送するチャンネル機能を有する生体膜である。生体膜３０が形成されたチャンバーアレイ１は、例えば、チャンバー１２内に輸送したい分子を有する試薬を収容し、所定の条件の場合に生体膜３０を介してチャンバーアレイ１と反対側に試薬が輸送される構成である。
【００５４】
このように、生体膜３０が形成されたチャンバーアレイ１について、ＡＦＭにより、探針で紫膜を剥がしながらチャンバー１２の観測を行った。
【００５５】
図５Ａ〜図５Ｃは、実施の形態にかかるチャンバーアレイ１の形成状態を観測した観測図である。
【００５６】
図５Ａでは、図５Ａの（ａ）に示すように、チャンバーアレイ１の表面の一部が他の部分よりも高さが高いという結果が観測されている。図５Ａの（ｂ）に示すように、０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下程度までの領域ではチャンバーアレイ１の表面の高さは一定であり、２５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下程度までの領域ではチャンバーアレイ１の表面の高さは、０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下程度までの領域よりも低くなっている。これは、０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下程度までの領域では樹脂１０の上に生体膜３０が形成されており、２５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下程度までの領域では樹脂１０の上に生体膜３０は形成されておらず樹脂１０がむき出しとなっていることを示している。
【００５７】
この状態から、ＡＦＭの探針により生体膜３０に圧力を加えながら探針の走査を行う。探針の走査により、チャンバーアレイ１では生体膜３０が徐々に剥離され、チャンバーアレイ１の表面の高さは低くなる。したがって、図５Ｂの（ａ）および（ｂ）に示すように、チャンバーアレイ１の０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下程度までの領域での表面の高さは、図５Ａに示した場合よりも低く観測されている。また、１８０ｎｍ程度の位置では、他の領域よりもチャンバーアレイ１の表面の高さが低い領域が観測されている。つまり、ＡＦＭの探針により生体膜３０が徐々に剥離された結果、生体膜３０の厚さが薄くなり、生体膜３０の下に存在するチャンバー１２の凹部に合わせて撓むことにより生体膜３０の高さが低くなっているといえる。したがって、チャンバー１２には空洞が存在しているといえる。
【００５８】
なお、２５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下程度までの領域では樹脂１０の上に生体膜３０は形成されておらず樹脂１０がむき出しとなっている。したがって、２５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下程度までの領域ではチャンバーアレイ１の表面の高さは、図５Ａの（ａ）および（ｂ）に示した高さから変化していない。
【００５９】
さらに、ＡＦＭの探針により生体膜３０に圧力を加えながら探針の走査を行うと、生体膜３０はさらに剥離され、生体膜３０の厚さはさらに薄くなり樹脂１０上から完全に除去される。これにより、チャンバー１２は樹脂１０の表面にむき出しになるので、樹脂１０の表面の高さとチャンバー１２との高さの差がより明確に表れる。ここで、図５Ｃの（ａ）および（ｂ）をみると、１２０ｎｍ程度の位置では、チャンバーアレイ１の表面の高さが他の領域よりも低く、また、他の領域では、チャンバーアレイ１の高さはほぼ一定となっている。これにより、樹脂１０にはチャンバー１２が形成されており、樹脂１０の表面上に生体膜３０が形成された場合であっても、チャンバー１２の内部は空洞に保たれていることがわかる。したがって、このようなチャンバーアレイ１は、チャンバー１２内に観測試料を収容して生体膜３０により封止して観測を行う場合にも使用することができる。
【００６０】
［効果等］
以上、本実施の形態にかかるチャンバーアレイの製造方法によると、大面積で高密度のチャンバーアレイ１を製造することができる。
【００６１】
（変形例）
なお、上述した実施の形態では、基板２０としてガラス基板を用い、基板２０の表面に第１の官能基としてアルデヒド基を生成したが、第１の官能基はアルデヒド基に限らず、例えばカルボキシル基であってもよい。
【００６２】
この場合、第１の官能基とビーズ２２の官能基とを化学架橋させる前に、基板２０に以下のような処理を行う。
【００６３】
はじめに、官能基としてヒドロキシル基を有する基板２０の表面に、カルボキシルシラン水溶液を塗布する。そして、カルボキシルシラン水溶液が塗布された基板２０を水洗し、カルボキシルシラン水溶液を洗い流す。これにより、基板２０は、表面にカルボキシル基を有する。その後、上述した実施の形態に示したのと同様、基板２０の官能基とビーズ２２の官能基とを化学架橋させる。これにより、ビーズ２２を基板２０の表面に配置することができる。
【００６４】
また、第１の官能基は、例えばアミノ基であってもよい。この場合、はじめに、官能基としてヒドロキシル基を有する基板２０の表面に、アミノシラン水溶液を塗布する。そして、アミノシラン水溶液が塗布された基板２０を水洗し、アミノシラン水溶液を洗い流す。これにより、基板２０は、表面にアミノ基を有する。その後、上述した実施の形態に示したのと同様、基板２０の官能基とビーズ２２の官能基とを化学架橋させる。これにより、ビーズ２２を基板２０の表面に配置することができる。
【００６５】
（その他の実施の形態）
以上、本発明にかかるチャンバーアレイの製造方法およびチャンバーアレイについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は実施の形態に限定されるものではない。実施の形態に対して当業者が思いつく変形を施して得られる形態、および、複数の実施の形態における構成要素を任意に組み合わせて実現される別の形態も本発明に含まれる。
【００６６】
例えば、上述した実施の形態では、チャンバーアレイを構成する基板をガラス基板としたが、ガラス基板に限らず、シリカ、ポリスチレン、金属など他の材料で構成されていてもよい。金属の場合には、特に、金を用いることで基板表面を原子レベルの平坦面とすることができるので、基板表面をＳＨ基で修飾することができる。
【００６７】
また、上述した実施の形態では、ビーズを構成する材料としてシリカを用いたが、ビーズは、シリカに限らず、ポリスチレン、ガラスなど他の材料で構成されていてもよい。また、複数のビーズを単一の材料で構成してもよいし、異なる材料で構成される複数のビーズを混合したものであってもよい。
【００６８】
また、基板の表面に設けられた官能基は、上述したヒドロキシル基に限らず、カルボキシル基、アミノ基、ＳＨ基、エポキシ基など他の官能基であってもよいし、単一の官能基に限らず複数の官能基であってもよい。同様に、ビーズの表面に設けられた官能基は、アミノ基に限らずカルボキシル基、ヒドロキシル基、ＳＨ基、エポキシ基など他の官能基であってもよいし、単一の官能基に限らず複数の官能基であってもよい。
【００６９】
さらに、ビーズの大きさおよび形状は、上述した大きさおよび形状に限らず、適宜変更してもよい。また、基板上に配置される複数のビーズは、均一の大きさであってもよいし、異なる大きさの複数のビーズを混合して使用してもよい。
【００７０】
また、樹脂は、上述したＰＤＭＳに限らず、ＰＭＭＡ、ポリメチルメタクリエイトなど他の材料であってもよい。また、樹脂は、熱硬化性を有する樹脂に限らず、紫外線硬化性を有する樹脂など、他の硬化特性を持つ樹脂であってもよい。
【００７１】
また、化学架橋剤は、上述したようにシランを含む化学架橋剤であってもよいし、他の化学架橋剤であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明にかかるプローブ走査機構は、プローブを試料に対して走査することにより、試料表面の物理情報または試料の化学的性質を信号として取得する走査型のプローブ顕微鏡に有用である。
【符号の説明】
【００７３】
１  チャンバーアレイ
１０  樹脂
１０ａ  液状の樹脂
１２  チャンバー
２０  基板
２２  ビーズ
３０  生体膜
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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