(57)【要約】【課    題】アルカンチオールと分子チューブとの包接相互作用を利用して、分子チューブが基板表面に配向性を高めた状態で固定された新規の配向基板及びその製造方法の提供。【解決手段】金属、アルカンチオール及び分子チューブを含有する配向基板であって、金属表面にアルカンチオールが固着し、前記アルカンチオールに分子チューブが包接していることを特徴とする配向基板。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属、アルカンチオール及び分子チューブを含有する配向基板であって、金属表面にアルカンチオールが固着し、前記アルカンチオールに分子チューブが包接していることを特徴とする配向基板。
【請求項２】
金属表面に固着しているアルカンチオールの金属表面に対する密度が０．２〜０．５分子／ｎｍ２であることを特徴とする請求項１記載の配向基板。
【請求項３】
アルカンチオールの炭素原子数が４〜２０個であることを特徴とする請求項１又は２に記載の配向基板。
【請求項４】
分子チューブがα−シクロデキストリンの架橋体であって、前記分子チューブ中のα−シクロデキストリン分子数が２から２０であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の配向基板。
【請求項５】
金属が絶縁性基板上に薄膜層を形成していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の配向基板。
【請求項６】
金属表面にアルカンチオールを固着させ、前記アルカンチオールを分子チューブに包接させることを特徴とする配向基板の製造方法。
【請求項７】
金属表面へアルカンチオールを固着させるに際して、スペーサーを用いることを特徴とする請求項６記載の配向基板の製造方法。
【請求項８】
アルカンチオールの炭素原子数が４〜２０個であることを特徴とする請求項６又は７に記載の配向基板の製造方法。
【請求項９】
分子チューブがα−シクロデキストリンの架橋体であることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の配向基板の製造方法。
【請求項１０】
金属が絶縁性基板上に薄膜層を形成していることを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の配向基板の製造方法。
【請求項１１】
金属表面に固着しているアルカンチオールの金属表面に対する密度が０．２〜０．５分子／ｎｍ２であることを特徴とする請求項６〜１０のいずれかに記載の配向基板の製造方法。
【請求項１２】
スペーサーがβ−シクロデキストリンであることを特徴とする請求項７に記載の配向基板の製造方法。
【請求項１３】
アルカンチオールの金属表面への固着後、スペーサーを除去し、その後アルカンチオールの分子チューブによる包接が行われることを特徴とする請求項７又は１２に記載の配向基板の製造方法。
【請求項１４】
請求項１記載の配向基板からなるバイオセンサー。
【請求項１５】
請求項１記載の配向基板からなる電気又は電子回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分子チューブを金属表面上に固定させてなる配向基板及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ある種の有機イオウ化合物の溶液に界面活性な基板を浸漬すると溶液中の有機イオウ化合物が基板上に自発的に集合して基板表面に有機イオウ化合物が固着することが知られていた。このようにして形成される単分子膜を自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）と呼ぶ。このようなＳＡＭとしては、例えば、アルカンチオールが金表面と相互作用して形成する単分子膜等が挙げられる（非特許文献１等）。また、アルカンチオールとβ−シクロデキストリンの包接錯体も金基板上に自己組織化単分子膜を形成することが知られている（非特許文献２）。これらＳＡＭは、高密度で安定な構造を有しているとともに、生体材料との親和性を有することから、化学センサー又はバイオセンサーへの応用が検討されている（特許文献１）。
【０００３】
一方、環状オリゴ糖であるシクロデキストリンが直線状につながってできた分子チューブが合成され、検討されている（特許文献２）。このような分子チューブは、通常シクロデキストリンよりも円筒状に長い剛直な空洞を持ち、高分子ゲストに対し選択的な認識能を持った機能性分子と考えられることから（非特許文献３）、機能素子としての分子チューブを自己組織的に集合させより高度な分子集合体を構築する試みが行われている（非特許文献４）。
【０００４】
従来のＳＡＭの代表例である有機イオウ化合物が金表面に固着して形成されるＳＡＭにおいては、生体材料その他の機能性分子との特異的な親和性は達成されていない。一方、シクロデキストリン等からなる分子チューブは機能性分子である高分子ゲストとの特異的な親和性は確認されているが、基板上に所定のパターンに従って配置するなど機能素子としての開発は実現していない。また、ＳＡＭと分子チューブの組み合わせについて報告がない。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−６８３４号公報
【特許文献２】
特許第３２８８１４９号
【非特許文献１】
Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．Ｖｏｌ．９６，Ｐ．１５３３，１９９６；Ｐｒｏｇｒｅｓｓ  ｉｎ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，  ｖｏｌ．６５，ｐ１５１，２０００；Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．Ｖｏｌ．９７，Ｐ．１１１７，１９９７
【非特許文献２】
Ｌａｎｇｍｕｉｒ．Ｖｏｌ．１３，Ｐ．３２５１；Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．Ｖｏｌ．４４０，Ｐ．２２９
【非特許文献３】
Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．１１２，Ｐ．４３２１
【非特許文献４】
東京大学大学院新領域創成科学研究科物質系専攻修士論文「分子ナノチューブと両親媒性高分子の包接解離挙動」（２００１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、アルカンチオールと分子チューブとの包接相互作用を利用して、分子チューブが基板表面に配向性を高めた状態で固定された新規の配向基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、金属、アルカンチオール及び分子チューブを含有する配向基板であって、金属表面にアルカンチオールが固着し、前記アルカンチオールに分子チューブが包接していることを特徴とする配向基板の創製に成功し、かかる配向基板が、バイオセンサー又は電気又は電子回路に用いることができる配向基板として有用であることを見出し、上記課題点を一挙に解決するものであることを知見した。また、本発明者らは、金属表面にアルカンチオールをスペーサーを用いて固着させ、前記アルカンチオールを分子チューブに包接させることで上記配向基板を工業的有利に製造できることを見出した。
本発明者らは、かかる種々の知見を得た後、さらに検討を重ね、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、
（１）  金属、アルカンチオール及び分子チューブを含有する配向基板であって、金属表面にアルカンチオールが固着し、前記アルカンチオールに分子チューブが包接していることを特徴とする配向基板、
（２）  金属表面に固着しているアルカンチオールの金属表面に対する密度が０．２〜０．５分子／ｎｍ２であることを特徴とする（１）記載の配向基板、
（３）  アルカンチオールの炭素原子数が４〜２０個であることを特徴とする（１）又は（２）に記載の配向基板、
（４）  分子チューブがα−シクロデキストリンの架橋体であって、前記分子チューブ中のα−シクロデキストリン分子数が２から２０であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の配向基板、
に関する。
【０００９】
また、本発明は、
（５）  金属が絶縁性基板上に薄膜層を形成していることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の配向基板、
（６）  金属表面にアルカンチオールを固着させ、前記アルカンチオールを分子チューブに包接させることを特徴とする配向基板の製造方法、
（７）  金属表面へアルカンチオールを固着させるに際して、スペーサーを用いることを特徴とする（６）記載の配向基板の製造方法、
（８）  アルカンチオールの炭素原子数が４〜２０個であることを特徴とする（６）又は（７）に記載の配向基板の製造方法、
に関する。
【００１０】
また、本発明は、
（９）  分子チューブがα−シクロデキストリンの架橋体であることを特徴とする（６）〜（８）のいずれかに記載の配向基板の製造方法、
（１０）  金属が絶縁性基板上に薄膜層を形成していることを特徴とする（６）〜（９）のいずれかに記載の配向基板の製造方法、
（１１）  金属表面に固着しているアルカンチオールの金属表面に対する密度が０．２〜０．５分子／ｎｍ２であることを特徴とする（６）〜（１０）のいずれかに記載の配向基板の製造方法、
に関する。
【００１１】
また、本発明は、
（１２）  スペーサーがβ−シクロデキストリンであることを特徴とする（７）に記載の配向基板の製造方法、
（１３）  アルカンチオールの金属表面への固着後、スペーサーを除去し、その後アルカンチオールの分子チューブによる包接が行われることを特徴とする（７）又は（１２）に記載の配向基板の製造方法、
（１４）  （１）記載の配向基板からなるバイオセンサー、
（１５）  （１）記載の配向基板からなる電気又は電子回路、
に関する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は、金属、アルカンチオール及び分子チューブを含有する配向基板であって、金属表面にアルカンチオールが固着し、前記アルカンチオールに分子チューブが包接している配向基板である。
【００１３】
本発明で使用される金属は、アルカンチオールが固着し得る金属であればどのようなものでもよい。公知の金属であってよく、例えば、金、銀、銅又は白金等が挙げられる。また、上記金属は、金属と非金属との複合体であってもよい。例えば、金、銀、銅又は白金とマイカとの複合体等が挙げられるが、本発明においては、上記金属が金又は金とマイカとの複合体であるのが好ましい。
【００１４】
また、本発明においては、上記金属が絶縁性基板上に薄膜層を形成している状態で使用されるのが好ましい。このような状態の金属を製造するには公知の方法に従ってよく、例えば、上記金属を絶縁性基板上に加熱又は／及び加圧等して合体させるなどの公知の手段等を用いる方法などが挙げられ、より具体的には、真空蒸着法、メッキ法などが挙げられる。上記絶縁性基板は、絶縁性の板材であればどのようなものでもよい。リジッド基板であってもよいし、フレキシブル基板であってもよい。上記絶縁性の板材としては、例えば、樹脂材料又は複合材料などが挙げられる。樹脂材料としては、例えば、熱硬化性樹脂又は複合樹脂などの材料が挙げられる。
【００１５】
上記熱硬化性樹脂は、熱硬化性を有する樹脂であればどのようなものでもよい。例えば、上記熱硬化性樹脂は、熱硬化性を有する樹脂であればどのような樹脂であってもよい。例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂（例えば不飽和ポリエステル樹脂等）、ビニルエステル樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＴ（ポリビスマレイミドトリアジン）樹脂、シアネート樹脂（例えばシアネートエステル樹脂等）、シリコーン樹脂、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）樹脂、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）樹脂、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂、ＣＰレジン、これらの共重合体樹脂、これら樹脂を変性させた変性樹脂、又はこれら混合物などが挙げられる。上記熱硬化性樹脂は、例えばラジカル重合等の公知の方法を用いることにより製造され得る。また、上記熱硬化性樹脂には市販品を用いてもよい。例えば、住友ベークライト株式会社から入手可能な商品名スミライトレジン（Ｒ）、昭和高分子株式会社から入手可能な商品名リゴラック（Ｒ）等が挙げられる。
【００１６】
上記複合樹脂としては、例えば、上記熱硬化性樹脂に熱可塑性樹脂を混合したもの（例えばエポキシ樹脂−ＰＥＳ、エポキシ樹脂−ＰＳＵ又はエポキシ樹脂−ＰＰＳ等）などが挙げられる。
【００１７】
上記熱可塑性樹脂は、熱可塑性を有する樹脂であればどのような樹脂でもよい。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）樹脂、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂、液晶ポリエステル樹脂等のポリエステル樹脂や、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、ポリブチレン樹脂等のポリオレフィン樹脂、スチレン系樹脂、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）樹脂、ポリアミド（ＰＡ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリメチレンメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂、ポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂、ポリスルホン（ＰＳＵ）樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリケトン（ＰＫ）樹脂、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリアリレート（ＰＡＲ）樹脂、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）樹脂、フェノール（ノボラック型など）樹脂、フェノキシ樹脂、フッ素樹脂、ポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、ポリイソプレン系又はフッ素系等の熱可塑性エラストマー、またはこれらの共重合体樹脂又は変性体樹脂等が挙げられる。上記熱可塑性樹脂は例えば重縮合等の公知の方法で製造され得る。
【００１８】
上記複合材料としては、例えば繊維製品或いは紙と上記樹脂材料との複合材料等が挙げられる。上記繊維製品としては、例えば、糸、チョップドストランド、チョップドストランドマット、ショートファイバー、ガラスパウダー、ディスタンス・ファブリック、組紐、織物、編物又は不織布等が挙げられる。上記複合材料は、例えば上記熱硬化性樹脂のワニスを調整し、前記ワニスに上記繊維製品を浸漬する等の公知の手段によって製造され得る。
【００１９】
上記絶縁性基板上に形成される薄膜層の層の厚さは、好ましくは約１ｎｍ〜１０００μｍであり、より好ましくは約１０ｎｍ〜１００μｍであり、最も好ましくは約１０ｎｍ〜１０μｍである。
【００２０】
本発明で使用されるアルカンチオールは、炭化水素鎖の末端の少なくとも一方にメルカプト基（ＳＨ）を有する化合物であればどのようなものでもよい。例えば、直鎖状又は分岐状のアルカンチオール等が挙げられ、より具体的には、メタンチオール、エタンチオール、プロパンチオール、ブタンチオール、ペンタンチオール、ヘキサンチオール、ヘプタンチオール、オクタンチオール、ノナンチオール、デカンチオール、ウンデカンチオール、ドデカンチオール、トリデカンチオール、テトラデカンチオール、ペンタデカンチオール、ヘキサデカンチオール、ヘプタデカンチオール、オクタデカンチオール、ノナデカンチオール又はイコサンチオール等が挙げられるが、上記アルカンチオールが直鎖状のアルカンチオールであるのが好ましい。また、本発明においては、上記アルカンチオールがその炭化水素鎖の末端の一方にメルカプト基を有する場合、そのアルカンチオールが炭化水素鎖のメルカプト基を有しない末端に例えばハロゲン、水酸基若しくはアミノ基等の置換基を有していてもよい。このような置換基は下記する分子チューブの包接を阻害しない置換基であるのが好ましい。本発明においては、上記アルカンチオールの炭素原子数が約４〜２０個であるのが好ましく、約１０〜２０個であるのがより好ましい。
【００２１】
本発明で使用される分子チューブは、チューブ状であって、上記アルカンチオールを包接できるものであればどのようなものでもよい。例えば、環状化合物の架橋体等が挙げられ、より具体的には、シクロデキストリン類（例えばα−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン又はγ−シクロデキストリン等）、それらのエステル、それらのエーテル或いはエーテル誘導体又はそれらの塩の架橋体等が挙げられるが、好ましくはα−シクロデキストリンの架橋体である。上記分子チューブは公知の方法に従うことにより製造され得る。例えば、特許第３２８８１４９号に記載のシクロデキストリンポリマーの製造方法に従って上記分子チューブを製造する方法等が挙げられ、より具体的には、ポリロタキサンを公知の方法（例えば特開平６−２５３０７号公報に記載の製造方法、但し該公報ではポリロタキサンは直鎖状分子のα−サイクロデキストリン包接化合物として表現されている）に従って合成し、ついでα−シクロデキストリンに架橋剤（例えばエピクロロヒドリン又はジイソシアネート化合物等）を加える等の公知の手段でα−シクロデキストリンを架橋させ、ついでアルカリ（例えば強アルカリ等、より具体的には水酸化ナトリウム又は水酸化カリウム等）などを用いる公知の手段を用いてポリロタキサンの封鎖基を除去し、ポリロタキサン中の直鎖状分子（例えばポリエチレングリコールビスアミン等のポリアルキレングリコール類、ポリエチレングリコール若しくはポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類、ポリイソプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリテトラヒドロフラン、ポリジメチルシロキサン等のポリジアルキルシロキサン、ポリエチレン若しくはポリプロピレン等のポリオレフィン類等）を抜き取ることにより上記分子チューブを製造する方法などが挙げられる。所望により、上記封鎖基の除去後、さらに、濃縮、転溶、抽出、結晶化、透析又は再沈殿などの公知の精製手段を用いてよい。本発明においては、例えば、上記精製手段を用いる場合であって、上記精製手段が透析である場合、酸（例えば塩酸、硫酸又は硝酸等）で中和してから公知の透析チューブを用いる公知の透析手段を実施するのが好ましい。
【００２２】
本発明では、上記配向基板にさらにスペーサーが含まれていてもよい。上記スペーサーとしては、上記アルカンチオールを包接し得る化合物であればどのようなものでもよい。例えば環状化合物等が挙げられ、より具体的にはシクロデキストリン類等が挙げられる。上記シクロデキストリン類としては、例えば、α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリン、それらのエステル、それらのエーテル或いはエーテル誘導体又はそれらの塩等が挙げられるが、本発明においては、上記スペーサーがβ−シクロデキストリン、そのエステル、そのエーテル或いはエーテル誘導体又はその塩であるのが好ましい。
スペーサーと上記した分子チューブの材料は同様であってよいが、スペーサーと分子チューブの機能が異なる。アルカンチオールを金属表面に固着させる場合、アルカンチオールが金属表面に対してあまりに過密となり、そのため、アルカンチオールの金属表面への固着後にアルカンチオールを分子チューブで包接しようとしてもアルカンチオールを包接しきれずに好ましい配向基板が得られないときがある。それを避けるためにアルカンチオールの金属表面への固着に先立ち、アルカンチオール分子を環状で内部が中空であるスペーサーの中空部に保持させることにより、アルカンチオールとスペーサーとを組合わせ、これを金属表面と接触させてアルカンチオールを金属表面に固着させ、所望によりスペーサーをアルカンチオールから除去した後、金属表面に固着したアルカンチオールを分子チューブで包接することによって、本発明の上記好ましい配向基板が有利に製造される。従って、スペーサーは、アルカンチオールの金属表面への固着に際し、アルカンチオールの金属表面に対する密度をコントロールするのに対して、分子チューブはアルカンチオールを包接する。スペーサーの除去は、水、有機溶媒（例えばアルコール、アセトン、クロロホルム、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン又はエーテル等）、または水と有機溶媒との混合溶媒により洗浄することにより容易に行うことができる。そのため、アルカンチオールの長手方向に垂直な断面の直径よりも分子チューブの長手方向に垂直な断面の中空部の直径の方が大きく、分子チューブの長手方向に垂直な断面の中空部の直径よりもスペーサーの環の中空部の直径が大きいのが好ましい。上記分子チューブの長手方向に垂直な断面の中空部の直径は、好ましくは約０．５〜２ｎｍであり、より好ましくは約０．５〜０．８ｎｍである。
【００２３】
本発明では、上記金属表面に上記アルカンチオールを固着させ、前記アルカンチオールを上記分子チューブに包接させることで上記配向基板を製造できる。製造方法としては、例えば、上記アルカンチオールと上記スペーサーを含有する包接体を上記金属表面に固着させ、所望によりスペーサーを除去した後、固着したアルカンチオールを上記分子チューブに包接させて上記配向基板を製造する方法（Ａ方法）、又は上記アルカンチオールに上記分子チューブを包接させ、ついで上記金属表面にその包接体を固着させて上記配向基板を製造する方法（Ｂ方法）などが挙げられる。
【００２４】
上記Ａ方法の好ましい例としては、水、有機溶媒（例えばアルコール、アセトン、クロロホルム、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン又はエーテル等）、または水と有機溶媒の混合溶媒中に上記アルカンチオール及び上記スペーサーを添加し、所望により加熱又は／及び撹拌を行うことにより上記アルカンチオールと上記スペーサーを含有する包接体溶液を製造し、ついで包接体溶液に上記した絶縁性基板上に薄膜層として形成している金属を浸漬した後、所望によりスペーサーを除去し、これを、上記した溶媒でもって上記分子チューブを溶解した分子チューブ溶液に含浸することにより上記配向基板を製造する方法等が挙げられる。上記加熱はヒーター等を用いる公知の手段であってよく、加熱温度は、好ましくは約２０〜９０℃であり、より好ましくは約３０〜５０℃である。上記撹拌は、撹拌機等を用いる公知の手段であってよく、撹拌羽根を用いる手段を用いる場合、その回転数が約２００〜１５００ｒｐｍであるのが好ましく、約６００〜１０００ｒｐｍであるのがより好ましい。
上記スペーサーの除去については、上記アルカンチオールと上記スペーサーを含有する包接体溶液に金属を浸漬した後、浸漬した混合物を水、有機溶媒（例えばアルコール、アセトン、クロロホルム、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン又はエーテル等）、または水と有機溶媒の混合溶媒等で洗浄することにより上記スペーサーのみを簡単に除去し得る。
【００２５】
上記Ｂ方法の好ましい例としては、上記した溶媒に上記アルカンチオールと上記分子チューブとを入れ、所望により加熱、撹拌を行うことにより上記アルカンチオールと上記分子チューブとの包接体溶液を製造し、ついでこの包接体溶液に上記した絶縁性基板上に薄膜層として形成している金属を浸漬することにより上記配向基板を製造する方法などが挙げられる。
【００２６】
上記製造方法においては、適宜に、乾燥、洗浄、抽出、透析などの公知の手段を用いてよい。
また、上記配向基板において、基板である金属表面に固着したアルカンチオールに分子チューブを包接させるためには、適当な間隔を空けてアルカンチオールが金属表面に固着し、アルカンチオールの上記金属表面に対する密度が高すぎないことが望ましい。分子チューブ（例えばα−シクロデキストリン架橋体等）が金属表面のアルカンチオールにより容易に包接するためには、金属表面に対するアルカンチオールの密度が、分子チューブ（例えばα−シクロデキストリン架橋体等）の金属表面に対する最大密度よりも小さい密度であるのが好ましい。上記金属表面に固着しているアルカンチオールの金属表面に対する密度は約０．５分子／ｎｍ２以下であるのが好ましく、さらに約０．２〜０．５分子／ｎｍ２であるのがより好ましい。上記した好ましいアルカンチオールの密度は、上記Ａ方法における上記アルカンチオールと上記スペーサーを含有する包接体を上記金属表面に固着させるスペーサーを用いることによって適宜に調整され得る。すなわち、アルカンチオールの金属表面への固着に際し、スペーサーを用いることにより、アルカンチオールの金属表面に対する密度が高すぎないように制御することができる。
【００２７】
上記製造方法で製造された上記配向基板はあらゆる用途に用いられる。好ましい用途としては、バイオセンサー又は電気又は電子回路等が挙げられる。上記バイオセンサーに用いる場合、上記配向基板の上記分子チューブを分子識別素子として用いてもよいし、分子識別素子の固定化に上記分子チューブを用いてもよい。上記電気又は電子回路に上記配向基板を用いる場合、上記分子チューブを導体の固定化に用いるのが好ましい。
【００２８】
上記配向基板の上記分子チューブを分子識別素子としてバイオセンサーに用いることで、生体高分子であるＤＮＡやタンパク質を始めさまざまな高分子ゲストに対し、これまでに実現されていない分子鎖の直径、構造による分子の特異的な検出が可能となる。また、上記のように分子チューブを分子識別素子として用いる以外に、分子チューブを利用して分子識別素子を基板上に固定化したバイオセンサーは、タンパク質などを分子識別できる分子に分子チューブに包接可能な分子（例えばポリエチレングリコール等）を結合し、配向基板上に固定された分子チューブに包接させることにより製造され得る。このようなバイオセンサーは、対象となる分子だけを特異的に吸着することができる。
また、上記配向基板を用いた電気又は電子回路は、例えばコロイドなどの導体（好ましくは金のコロイド）を上記分子チューブに包接可能な分子で修飾した修飾導体を、上記配向基板上にパターン化された分子チューブに包接させて配向基板上に固定し、その後、導体間を、導電性を持つ分子で連結することにより製造され得る。このような電気又は電子回路は、配向基板上に導電性を持つ電気、電子回路となり得る。
【００２９】
【実施例】
（分子チューブの製造例）
日本食品化工株式会社製のα−シクロデキストリン５０ｇ（５１．４ｍｍｏｌ）を純水３５０ｍｌに溶かしたシクロデキストリン水溶液とポリエチレングリコールビスアミン（ＰＥＧ−ＢＡ、平均分子量：３３５０、Ｓｉｇｍａ社製）３ｇ（０．９０ｍｍｏｌ）を純水５０ｍｌに溶かしたＰＥＧ−ＢＡ水溶液とを調整した。氷浴しながら超音波（３８ｋＨｚ、３０分）をかけたシクロデキストリン水溶液にＰＥＧ−ＢＡ水溶液を少しずつ加えていくことで、α−シクロデキストリンとＰＥＧ−ＢＡの包接錯体の白色沈殿物が得られた。完全に包接させるためさらに冷蔵庫（５℃）で４８時間静置した後のゲル状沈殿物を遠心分離機にかけ（５℃、４０００ｒｐｍ）余分な水分を取り除いた後、室温で真空乾燥（４８時間）した。得られた白色沈殿物の重量は４４．３ｇで、収率は８４％であった。
【００３０】
この得られた沈殿物を乳鉢ですりつぶして完全に乾燥させ、室温で３０ｇの１−フルオロ−２，４−ジニトロベンゼン（ＤＮＦＢ、和光純薬工業株式会社）を直接ふりかけることにより加えた。３時間程度静置した後、さらにジメチルホルムアミド（ＤＭＦ、和光純薬工業株式会社）１５０ｍｌを加え室温で一晩撹拌した。この黄色溶液をさらに６５℃まで加熱し４時間撹拌した。その後室温まで放冷し、未反応の上記ＤＮＦＢを取り除くため大量のジエチルエーテル（和光純薬工業株式会社）を加えて再沈殿させ、黄色の沈殿物を回収し、その後室温で１２時間真空乾燥した。この段階での重量は５７ｇであった。
【００３１】
回収して真空乾燥した沈殿物を７０ｍｌのＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド、和光純薬工業株式会社）に溶かし、メタノール（和光純薬工業株式会社）で再沈殿し遠心分離で回収し、続けてメタノールで３回洗浄した後、ジエチルエーテルで洗浄し軽く乾燥させた。この沈殿物をさらに８０ｍｌの上記と同様のＤＭＳＯに溶かし、大量の水で再沈殿し、遠心分離により回収した。上澄みの水が黄色くなくなるまでさらに５回水で洗浄した後、メタノールとジエチルエーテルで２回ずつ洗浄し真空乾燥で完全に乾燥し、ポリロタキサンを得た。得られたポリロタキサンの重量は１４．１ｇで、分子量３３５０のＰＥＧ−ＢＡから得られるポリロタキサンの分子量を２３５００と仮定したときのＰＥＧ−ＢＡを基準としたポリロタキサンの収率は６７％であった。
【００３２】
室温下で水を入れたバスに、５質量％の水酸化ナトリウム水溶液５０ｍｌの入ったビーカーを浸し、そこに５００ｍｇのポリロタキサンを加え、１０分間攪拌してポリロタキサンを完全に溶かした。その後、１０ｇのエピクロロヒドリン（東京化成社製）を加え、３６時間撹拌し続けた。撹拌後、１Ｎの塩酸により残ったアルカリを中和し、透析チューブ（Ｂｉｏ  Ｄｅｓｉｇｎ  Ｉｎｃ．ｏｆ  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ社製、分画分子量３５００）を使用し、１週間透析した。さらに水を入れたバスに浸した透析後の水溶液に、濃度が３０質量％となるように水酸化ナトリウムを加え、４０℃に加熱した状態で２日撹拌した。混合液を室温まで放冷した後、濃塩酸でアルカリを中和し、１週間透析することにより塩と低分子とを除去した。この溶液を９０℃で加熱して２０ｍｌまで濃縮した後、２００ｍｌのエタノールを加えて再沈殿させろ過及び乾燥し、分子チューブの粉末１３０ｍｇを得た。
【００３３】
（実施例）
１ｃｍ×１ｃｍの大きさに切断し新しく璧開したマイカ（ニラコ社製、天然マイカ、品番９９００６５）上に膜厚１００ｎｍの金薄膜を、室温、圧力４×１０−５Ｐａの条件で真空蒸着法により蒸着し、金属張り基板を作製した。
β−シクロデキストリン（Ｎａｋａｒａｉ  Ｔｅｓｑｕｅ  Ｉｎｃ．社製）２２７ｍｇを１００ｍｌの純水に溶かし、  濃度２ｍＭのシクロデキストリン水溶液を作製し、そこに２４μｌのドデカンチオール（Ｎａｋａｒａｉ  Ｔｅｓｑｕｅ  Ｉｎｃ．社製）を滴下して、ドデカンチオールとシクロデキストリンが１：２のモル比で混合されたドデカンチオール・β−シクロデキストリン包接錯体溶液を得た。
上記で作製した金属張り基板を上記で得られたドデカンチオール・β−シクロデキストリン包接錯体溶液に２４時間浸漬した。ついで、浸漬した基板を上記分子チューブの製造例で得られた分子チューブ水溶液（濃度２．５ｍｇ／５ｍｌ）に２４時間浸漬し、その後水で洗浄することにより、配向基板を得た。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によって、アルカンチオールと分子チューブとの包接相互作用を利用して、分子チューブが基板表面に配向性を高めた状態で固定された新規の配向基板及びその製造方法を提供することができる。