(57)【要約】【課題】細胞核等に刺した針のまわりについては言うまでもなく、針の内部の細胞核についても何らの悪影響を及ぼすことなしに、細胞核の切断や免疫液等の注入などを行うことができる遺伝子制御用セラミック被覆針を提供する。【解決手段】金属製針の外表面および内表面のうち、少なくとも生体組織中の細胞核に接触する部位に、抵抗率ρが105 Ω・m 以上で、かつ表面粗さが算術平均粗さRaで 1.5μm 以下の絶縁性のセラミック被膜を被覆する。【選択図】        図６
2004194516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製針の外表面および内表面のうち、少なくとも生体組織中の細胞核に接触する部位については、抵抗率ρが105 Ω・m 以上で、かつ表面粗さが算術平均粗さRaで 1.5μm 以下の絶縁性のセラミック被膜を被覆したことを特徴とする遺伝子制御用セラミック被覆針。
【請求項２】
請求項１において、金属製針の内表面における絶縁性セラミック被膜の被覆領域が、該金属製針の先端部から10μm 以上であることを特徴とする遺伝子制御用セラミック被覆針。
【請求項３】
請求項１または２において、セラミック被膜の厚みが0.05〜5.0μm である遺伝子制御用セラミック被覆針。
【請求項４】
請求項１，２または３において、セラミック被膜が、Al，ＢおよびSiの窒化物、炭化物または酸化物のうちから選んだ少なくとも一種からなる遺伝子制御用セラミック被覆針。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、金属製針の基材金属が、ステンレス鋼や高張力鋼などの鉄系金属である遺伝子制御用セラミック被覆針。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、金属製針の直径φが0.0005〜0.5 mmである遺伝子制御用セラミック被覆針。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遺伝子制御用セラミック被覆針に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の医療技術の進歩は目ざましく、例えば肝臓や膵臓等の検査においては、患者の血液検査では得られないデータを得るために、エコーを利用した超音波検査や、ＣＴ（コンピューター断層撮影）検査、強い磁気と電波を使用して各種臓器の断面像を映し出すＭＲＩ（磁気共鳴画像）検査、細い管（カテーテル）を介して造影剤を注入し、血管の状態を画像化する血管造影検査等が広く用いられている。
【０００３】
これらの血液検査や各種画像診断によれば、ガン等の病巣の存在は診断できるけれども、確定診断のためには、肝生検等により病変部の病理組織学的な検査が必要となる。
通常、かような検査においては、特殊な穿刺針を直接病変部に刺して組織片を採取する方法が採用されている。
【０００４】
しかしながら、現行の金属製の穿刺針を用いた場合、針の基材が電気的特性に優れた導体金属（抵抗率ρ：10-6〜10-8Ω・m)であることから、病変部から採取した組織片や病変部に刺した穿刺針の周りの細胞に悪影響を及ぼすことが指摘されている。
【０００５】
この点、セラミック製の穿刺針を使用すれば、採取した組織片や病変部に刺した穿刺針の周りの細胞に悪影響を及ぼさないと考えられる。
しかしながら、セラミック穿刺針は、非常に脆く、折れ易いため、現在では全く使用されていない。
【０００６】
上記の問題を解決するものとして、発明者らは、先に「金属製の針の表面の一部または全面に、抵抗率ρが105 Ω・m 以上の絶縁性のセラミック被膜を有することを特徴とする医療用セラミック被覆針」を開発した（例えば特許文献１参照）。
上記の技術の開発により、使用中に折損などを生じることがなく、また病変部に刺した穿刺針の周りの細胞に悪影響を及ぼすことなしに、組織片を採取することができるようになった。
【０００７】
このように、絶縁性に優れたセラミック被膜をそなえるセラミック被覆針は、生体組織や細胞に及ぼす悪影響が極めて小さい。
そこで、発明者らは、セラミック被覆針のもつ上記の特長を医療用以外の他の分野にも活用すべく、広範な技術分野にわたり、その適用の是非について検討を行った。
その結果、遺伝子制御の分野において、特に優れた効果を示すことが新たに見出された。
【０００８】
すなわち、従来、遺伝子制御の分野において、細胞の核を切断したり、あるいは核に免疫液等を注入する際には、ガラス製あるいはセラミック製の針が用いられていたのであるが、これらの針には、以下に述べるような問題があった。
(1) 細胞の核を切断したり、核に免疫液等を注入するための遺伝子制御用針としては、極細である必要がある。例えば、細胞核は、直径が２〜５μm 程度あるため、これを制御するためには、この大きさに見合う径にする必要があるが、このように細かい径の針をガラス製あるいはセラミック製の針で製造することは極めて難しく、従来では最小でも直径が0.7 μm 程度に止まっていた。
【０００９】
(2) 従来は、直径が0.7 μm 程度のガラス製あるいはセラミック製の針を用いて、細胞核の切断や免疫液等の注入が行われていたが、これらは切れ味に難があるため、細胞核の保護膜である核膜の抵抗を受け、的確に細胞核の切断や免疫液等の注入を行うことは難しかった。
【００１０】
(3) ガラス製あるいはセラミックは極めて脆いため、極細の針を製造するのは言うまでもなく、その使用に際して、折損し易く、その取り扱いが難しかった。
【００１１】
ところで、発明者は、前掲〔特許文献１〕に開示したセラミック被覆穿刺針を用いて、ラットの肝臓組織を抽出し、透過電子顕微鏡により詳細に観察した結果、次のような新たな事実を見出した。
ａ）セラミック被覆穿刺針を用いて抽出した組織の表面は、通常のステンレス製の穿刺針を用いた場合に比べると極めて平滑に切断されている。
ｂ）セラミック被覆穿刺針を用いて抽出した細胞中の核は、核の一部が切断された事例が数多く観察される。
【００１２】
そこで、発明者らは、上記の知見を踏まえ、遺伝子制御用として新たに極細のセラミック被覆針を作成し、これを用いて、細胞核の切断や免疫液等の注入を試みた。
その結果、かようなセラミック被覆針を用いれば、細胞中の核の一部を的確に切断することができ、まわりの細胞に何らの悪影響を与えることなしに、細胞核の制御が可能であることを究明し、かかる新規技術を先に提案した（例えば特許文献２参照）。
【００１３】
しかしながら、上記したセラミック被覆針を使用した場合であっても、細胞核の切断や免疫液等の注入に際し、細胞核に悪影響が生じる場合があった。
すなわち、上記のセラミック被覆針の外表面は絶縁性セラミックで被覆されているので、細胞核に刺したセラミック被覆針のまわりについては何ら損傷を受けることはなかったのであるが、上記被覆針は極めて細く、その内表面がかような絶縁性セラミックで必ずしも被覆されているとは限らないので、細胞核の切断や免疫液等の注入に際し、細胞核が針の内側の金属面と接触して、悪影響が生じる場合があったのである。
【００１４】
そこで、さらに発明者らは、極細の遺伝子制御用針の内面側にも確実に絶縁性セラミックを被覆することによって、細胞核の切断や免疫液等の注入に際し、細胞核等に刺した針のまわりについては言うまでもなく、針の内部の細胞核についても何らの悪影響を及ぼすことのない、新規な遺伝子制御用セラミック被覆針を開発し、先に提案した（例えば特許文献３参照）。
【００１５】
【特許文献１】
特願2002−12863 号明細書（特許請求の範囲）
【特許文献２】
特願2002−288654号明細書（特許請求の範囲）
【特許文献３】
特願2002−315474号明細書（特許請求の範囲）
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した一連の遺伝子制御用セラミック被覆針の改良に係わるものであり、金属製針の外表面および内表面に被覆するセラミック被膜の表面粗さを効果的に低減することにより、細胞組織や細胞核に及ぼすダメージのより一層の軽減を達成したものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
１．金属製針の外表面および内表面のうち、少なくとも生体組織中の細胞核に接触する部位については、抵抗率ρが105 Ω・m 以上で、かつ表面粗さが算術平均粗さRaで 1.5μm 以下の絶縁性のセラミック被膜を被覆したことを特徴とする遺伝子制御用セラミック被覆針。
【００１８】
２．上記１において、金属製針の内表面における絶縁性セラミック被膜の被覆領域が、該金属製針の先端部から10μm 以上であることを特徴とする遺伝子制御用セラミック被覆針。
【００１９】
３．上記１または２において、セラミック被膜の厚みが0.05〜5.0 μm である遺伝子制御用セラミック被覆針。
【００２０】
４．上記１，２または３において、セラミック被膜が、Al，ＢおよびSiの窒化物、炭化物または酸化物のうちから選んだ少なくとも一種からなる遺伝子制御用セラミック被覆針。
【００２１】
５．上記１〜４のいずれかにおいて、金属製針の基材金属が、ステンレス鋼や高張力鋼などの鉄系金属である遺伝子制御用セラミック被覆針。
【００２２】
６．上記１〜５のいずれかにおいて、金属製針の直径φが0.0005〜0.5 mmである遺伝子制御用セラミック被覆針。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体的に説明する。
本発明で意図した「細胞核の切断や免疫液等の注入による遺伝子制御」を図るためには、細胞核と同程度の極細の針が必要である。
ここに、細胞核としては、大きいものとしては卵子（直径：約25μm ）が、また小さいものとしては通常の細胞の核（直径：２〜５μm 程度）が挙げられる。
【００２４】
しかしながら、細胞核に免疫液等を注入する場合、針の直径は、必ずしも細胞核の径よりも小さくする必要はなく、その先端が細胞核内に切れ込んで免疫液等を注入できる太さであれば良い。とはいえ、免疫液等の注入量を正確に制御することを考慮すると、細胞核の 1/4〜1/5 程度の大きさとして、その先端部が完全に細胞核内に侵入できるようにすることが有利であることは言うまでもない。
そこで、本発明では、遺伝子制御用のセラミック被覆針の好適直径については0.0005〜0.5 mmφとした。
【００２５】
かかる極細針の基材としては、金属材料であればいずれもが使用可能であるが、特に好ましくはステンレス鋼や高張力鋼などの鉄系金属である。
というのは、鉄系金属は、精密加工処理が極めて容易だからであり、さらにステンレス鋼は表面が錆びないという利点も有している。このステンレス鋼の中でもフェライト系ステンレス鋼が有利に適合する。
【００２６】
例えば、ステンレス鋼を基材として、遺伝子制御用の針を製造する場合、ステンレス鋼素材を、連続鋳造し、熱間圧延−冷間圧延−光輝焼鈍を行った後、精密加工により目的とする形状に加工処理する。なお、この処理工程は、従来技術に従って行えば良い。
ついで、得られた針を、最近の高精密加工技術を用いて、直径：0.0005〜0.5mmφまで微細加工する。
【００２７】
次に、この針の表面を、超音波洗浄や電解研磨等によって清浄にしたのち、セラミック被膜を被成するわけであるが、かようなセラミックとしては、抵抗率ρが105 Ω・m 以上の絶縁性セラミックを用いることが重要である。というのは、抵抗率ρが105 Ω・m 未満のセラミックでは、接触した生体組織や細胞核に対する悪影響を完全に払拭することができないからである。
【００２８】
なお、このセラミック被覆技術は、最近、発明者らが解明した新規事実に基づいている。
すなわち、発明者らは、最近、フェライト系ステンレス鋼板上に薄いTiＮセラミック膜をプラズマ・コーティングしたのち、 180°曲げ変形による塑性加工を加えた場合において、TiＮセラミック膜はクラック発生位置で金属のような凹状の独特の形態をして局所的な伸びを示す新事実を解明した。
この現象は、非常に脆いとされるセラミック膜についても金属と同様に塑性加工において伸びが生じて、加工処理が可能であることを示唆している。
【００２９】
そこで、発明者らは、早速、上記した高真空中・高プラズマ雰囲気中でのセラミックコーティング法を用いて、ステンレス鋼製の針の表面にTiＮセラミック膜の被成を試みた。
その結果、得られたTiＮセラミック膜は針に対する密着性が極めて良く、多少の撓みでは剥離が生じないことが確認された。
【００３０】
しかしながら、このTiＮセラミック膜を被覆した針を用いた場合、従来の金属製針ほどではないにしても、採取した組織片や病変部に刺した穿刺針のまわりの細胞に対する悪影響を完全に払拭することはできなかった。
【００３１】
そこで、さらにこの点を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、被覆用セラミックとしては、セラミックであれば何でも良いというわけではなく、抵抗率ρが大きい絶縁体材料である必要があることが究明された。
【００３２】
すなわち、ステンレス製基体の表面に抵抗率ρが種々に異なるセラミック被膜を被成した針を用いて、生体組織に及ぼす影響について調べた結果、抵抗率ρが大きくなると、組織損傷度（ＴＤＤ：Texture Damage Degree ; 顕微鏡観察による病理学的検査) が低下することが判明した。
ここに、上記の組織損傷度（ＴＤＤ）が0.40以下、好ましくは0.35以下であれば、生体組織に及ぼす悪影響はないと考えられているが、そのためには、被覆用セラミックとしては、抵抗率ρが105 Ω・m 以上の高絶縁性とする必要があることが判明したのである。
【００３３】
ここに、抵抗率ρが105 Ω・m 以上のセラミックとしては、Al，ＢおよびSiの窒化物、炭化物または酸化物のうちから選んだ少なくとも一種が有利に適合する。
また、かかるセラミック被膜の被覆厚みについては、0.05〜5.0 μm とすることが好ましい。というのは、セラミック膜厚が0.05μm に満たないと十分な絶縁性の確保が困難であり、一方セラミック膜厚が 5.0μm を超えると、セラミック被膜と基材との密着性の確保が困難になるだけでなく、コーティングによるコストアップを招くからである。
【００３４】
さらに、上記のようなセラミック被膜の被覆方法については、特に限定されることはないが、ドライプレーティング法により被覆することが有利である。かような、ドライプレーティング法としては、高イオン化および高速成膜が可能なマグネトロン・スパッタ法の適用が最適であるが、その他ＲＦ（Radio Frequency)や中空陰極放電法、アーク放電法などの公知のＰＶＤコーティング法、さらにはＣＶＤコーティング法や高プラズマＣＶＤコーティング法を使用することもできる。
【００３５】
以下、マグネトロン・スパッタ法を用いて、遺伝子制御用針の外表面および内表面にセラミック被膜を被覆する方法について説明する。
図１に、本発明の遺伝子制御用セラミック被覆針の製造に用いて好適なマグネトロン・スパッタ装置を模式で示す。
図中、番号１は真空槽、２は試料ホルダーと金属製針を内蔵する処理室、３はターゲットであるフェロシリコン、４はマグネット、５はこれらの間に介挿された銅板、６はその水冷管、７は反応ガスの装入口である。そして、番号８で真空槽１内の真空引き（6.65×10-2Pa程度（５×10-4Torr程度））を、９で金属製針の内部をより高真空に保持するための差圧高真空引き（6.65×10-3Pa以上（５×10-5Torr以上））を、10でイオン化したSi粒子を示し、11が差圧高真空室である。
【００３６】
図１に示したところにおいて、イオン化したSi粒子10は、処理室２内の試料ホルダーで固定した金属製穿刺針に対して直進する間に、反応ガスである窒素ガスと反応し、 SiNX として穿刺針３の表面に蒸着することになる。
【００３７】
しかしながら、遺伝子制御用の針は極細であるため、針の内部へのプラズマ蒸気流の進入は極めて難しい。
そこで、本発明では、金属製針の設置状態に工夫を加えると共に、新たに差圧真空の技術を利用し、針の外側の真空度よりも内側の真空度を高めた状態でプラズマコーティングを行うことによって、極細の針の内部についてもプラズマ蒸気流の進入、従って SiNX の蒸着を可能ならしめたのである。
【００３８】
この差圧高真空引きの要領および処理室の詳細を、図２を用いて説明する。
図２において、番号12が遺伝子制御用の金属製針、13が試料ホルダー、14が遺伝子制御用針12の固定治具、15が遺伝子制御用針12と差圧高真空室11を結ぶチューブ、16がチューブ15と差圧高真空室11の接合治具である。
同図に示したとおり、本発明では、まず蒸着粒子すなわち SiNX セラミックの被成に際し、金属製針12を、蒸着粒子の進行方向に平行に、かつこの金属製針12の先端部を進行してくる蒸着粒子に対向させて設置するところに第１の特長がある。
このような設置状態とすることにより、蒸着粒子が金属製針12の内部まで効果的に侵入して、付着することになる。
【００３９】
また、本発明では、遺伝子制御用の金属製針12を差圧高真空室11と連結し、金属製針12の内部を差圧真空技術によって、金属製針12の内側の真空度を外側の真空度よりも高めた状態でプラズマコーティングを行うところに第２の特長を有する。
このような差圧真空技術を利用することにより、一層効果的に蒸着粒子が金属製針12の内部まで効果的に侵入・付着するようになり、その結果、かような差圧真空技術を利用しない場合に比べて金属製針12のより内部までセラミックの被覆が可能となるのである。
【００４０】
実際、本発明に従って、金属製針12に対してセラミック被膜の被覆を行ったところ、図３に示すように、金属製針12の外表面についてはもとより、内表面についても絶縁性のセラミック被膜を効果的に被覆することができた。図中、番号17が金属製針12の外表面に被覆されたセラミック被膜、また18が内表面に被覆されたセラミック被膜である。
【００４１】
ここに、金属製針の内部と外部の差圧真空差は、金属製針の径にも依存するが、少なくとも差圧真空差は 66.5 Pa以上（0.5 Torr以上）とすることが望ましい。
また、真空槽内の真空引きを行う真空機器としては、拡散ポンプの使用程度で十分であるが、差圧高真空を得るための真空ポンプとしては、高真空を容易に得ることが可能なポンプを使用する必要がある。例えば一例としてクライオポンプが挙げられる。
【００４２】
また、遺伝子制御用の金属製針の外表面および内表面に対するセラミック被膜の被覆領域は、必ずしも針の全面とする必要はなく、外表面および内表面とも、少なくとも生体組織中の細胞核に接触する部位に被覆すればよい。好ましくは、生体組織に接触する部位全域である。
ここに、上記したセラミック被膜の被覆領域は、具体的には、外表面については金属製針の先端部の傾斜領域の基底部から（図３中にｈで示す）１mm以上、好ましくは10mm以上であり、一方内表面については、同じく金属製針先端部の基底部から10μm 以上、好ましくは１mm以上である。
【００４３】
なお、マグネトロン・スパッタ法による、セラミック被膜の好適被覆条件は次のとおりである。
例えば SiNX コーティングを行うため、フェロシリコン・ターゲットを使用した場合には、投入パワー：５〜30 kW 、真空度（真空槽内）：1.06〜3.99×10-1Pa（ 0.8〜3.0 ×10-3Torr）、Arガス：50〜1000sccm、N2ガス：50〜1000sccmが最適条件である。
【００４４】
また、上記のプラズマコーティング中、特にその後半において、O2を５〜500sccm程度導入することにより、抵抗率ρが109 Ω・m 以上の極めて絶縁性の高いセラミック被膜を被覆することもできる。
【００４５】
図４に、マグネトロン・スパッタ法を用いてステンレス鋼製針の表面に SiNXを 1.0μm 厚コーティングした場合における、 SiNX セラミック被覆穿刺針の抵抗率ρと酸素ガス導入量との関係について調べた結果を示す。なお、酸素ガスの導入は、マグネトロン・スパッタの後半のみ（被膜表層部：0.5 μm 厚相当）とした。
【００４６】
同図から明らかなように、酸素ガスを導入することによって抵抗率ρは急激に増大する。特に、酸素ガス導入量が５sccm以上になると抵抗率ρは109 Ω・m 以上、また酸素ガス導入量が50sccm以上になると抵抗率ρは1013Ω・m 以上の極めて高い値を呈するようになった。
但し、酸素ガス導入量が500 sccmを超えると、抵抗率ρの改善効果は飽和に達した。
【００４７】
なお、コーティング雰囲気中に酸素ガスを導入すべきコーティングの後半とは、鉄マトリックスとセラミックとの混合層中における鉄の割合が20％以下（好ましくは10％以下）となった段階である。この段階を、セラミック被膜の膜厚に換算すると、全被膜厚中の表層部：10〜50％程度に相当する。
【００４８】
次に、図５に、 SiNX セラミック被膜のグロー放電分析による膜厚方向のFe，Ｎ，Ｏ，Si成分の分析結果を示す。
同図に示したとおり、各成分は膜厚方向で変化している。中でもＯは、表面から 0.5μm の範囲で多い。これは、セラミック被膜が膜厚方向にわたって傾斜機能を有していることを意味し、これによって密着性に優れ、かつ絶縁性および耐摩耗性に優れたセラミック被膜の形成が可能となったのである。
【００４９】
次に、上述したようなマグネトロン・スパッタ法を用いて、直径が0.1 mmのステンレス鋼製針の外表面および内表面に厚み：0.7 μm の SiNX セラミック被膜を被成した時の、針の先端部近傍の外表面および内表面における SiNX セラミック被膜の表面粗さについて調査した。
この調査に際しては、上記のようなセラミック被膜を被覆する前のステンレス鋼製針の外表面および内表面についても同様にして調べ、両者を比較することとした。
なお、上記の調査は、ドイツ・ペルティ社製の表面粗度計を用い、算術平均粗さRaについて測定した。この際、針の内表面については、針径が小さすぎて正確な表面粗さ測定が難しかったので、別途、直径が1.5 mmのステンレス鋼製針に同様な SiNX セラミックコーティングを施したものについて測定した。また、測定条件はカットオフ値λC ：５μm 、評価長さｌn ：５mmとした。
【００５０】
図６および図７にそれぞれ、 SiNX セラミックコーティングの前後における針の先端部近傍の外表面および内表面の表面粗さ（算術平均粗さRa）について調べた結果を、それぞれ比較して示す。
図６，７から明らかなように、ステンレス鋼製針の表面凹凸は、外表面および内表面とも算術平均粗さRaで２μm 程度であるのに対し、かようなステンレス鋼製針の表面に SiNX セラミック被膜を被成した場合には、外表面および内表面とも算術平均粗さRaで1.2 μm 以下まで改善されている。
【００５１】
また、セラミック被膜の表面粗さを低減するには、前述したように、プラズマ処理に後半に、雰囲気中にO2を導入して、セラミック被膜に対し膜厚方向に傾斜機能を付与する被覆法を採用することが特に有効で、この方法によれば、セラミック被膜の表面粗さRaを1.3 μm 以下まで安定して低減することができる。
【００５２】
上記したように、高密度プラズマ雰囲気中で SiNX セラミックコーティングを行うことによって、針表面が外表面および内表面とも格段に平滑化されるため、その使用に際して細胞組織あるいはその核の切断が容易になったものと考えられる。
また、セラミック被膜の表面を平滑化することにより、細胞核を切断時や免疫液等の注入時に、切断面や接触面が途中で引きちぎれるなどの形態不良の発生を格段に低減することができる。
【００５３】
【実施例】
実施例１
Ｃ：0.042 mass％, Si：0.31mass％, Mn：0.21mass％, Ｐ：0.011 mass％, Ｓ：0.008 mass％およびCr：17.9mass％を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物の組成になるステンレス鋼素材を、熱間圧延−冷間圧延−光輝焼鈍を行った後、高精密加工により外径：0.005 mm、内径：0.002 mm、長さ：50mmのステンレス鋼製針を作成した。ついで、この針を超音波洗浄したのち、図１および図２に示したマグネトロン・スパッタ装置を用いて高プラズマ雰囲気中で SiNX を成膜した。
【００５４】
なお、このマグネトロン・スパッタ法による SiNX セラミック被膜の成膜に際しては、Ar：100 sccm、N2：130 sccm中で 0.5μm 厚に被成した。
また、この時の針の外表面側の真空度は1.60×10-1Pa（ 1.2×10-3Torr）、内側の真空度は9.31×10-3Pa（ 7.0×10-5Torr）に制御した。
さらに、SiN X セラミック被膜の被覆領域は、外表面については針の先端部の基底部から500 mm、内表面については針の先端部の基底部から50μm であった。
【００５５】
かくして得られたSiN X セラミック被覆針の表面粗さRaは1.1 μm であり、またかかるセラミック被覆針を用いて、細胞の核の切断を試みたところ、予定した切断位置で的確に核を切断することができた。
勿論、生体組織に及ぼす悪影響はほとんどなく、組織損傷度（ＴＤＤ) は0.29であった。
【００５６】
実施例２
Ｃ：0.033 mass％, Si：0.22mass％, Mn：0.13mass％, Ｐ：0.009 mass％, Ｓ：0.012 mass％およびCr：18.6mass％を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物の組成になるステンレス鋼素材を、熱間圧延−冷間圧延−光輝焼鈍を行った後、精密加工により種々の外径および内径になる金属製針を作成した。
ついで、この金属製針を超音波洗浄した後、図１，２に示したマグネトロン・スパッタ装置を用いて高プラズマ雰囲気中で種々のセラミック被膜を成膜した。この時、金属製針の設置状態は、図２の場合と同じとし、またスパッタ・ターゲットとしては表１に示す種々のものを用いた。
かくして得られたセラミック被覆針におけるセラミック被膜の表面粗さRa、絶縁性（抵抗率ρ）および組織損傷度（ＴＤＤ) について調べた結果を、表１に併記する。
【００５７】
【表１】
2004194516.tif 000003
【００５８】
同表に示したとおり、本発明に従い得られたセラミック被覆針の表面粗さRaは1.3 μm 以下であり、またかかるセラミック被覆針は、絶縁性に極めて優れ、組織損傷度も良好であった。
【００５９】
実施例３
Ｃ：0.023 mass％, Si：0.26mass％, Mn：0.18mass％, Ｐ：0.01mass％, Ｓ：0.011 mass％およびCr：17.3mass％を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物の組成になるステンレス鋼素材を、熱間圧延−冷間圧延−光輝焼鈍を行った後、精密加工により種々の外径および内径になる金属製針を作成した。
ついで、この金属製針を超音波洗浄した後、実施例２と同じく、図１，２に示したマグネトロン・スパッタ装置を用いて高プラズマ雰囲気中で種々のセラミック被膜を成膜した。
なお、この際、プラズマ処理の途中で、雰囲気中にO2を導入して、膜厚方向に傾斜機能を付与するセラミック被膜とした。
かくして得られたセラミック被覆針におけるセラミック被膜の表面粗さRa、絶縁性（抵抗率ρ）および組織損傷度（ＴＤＤ) について調べた結果を、表２に示す。
【００６０】
【表２】
2004194516.tif 000004
【００６１】
同表に示したとおり、本発明に従い得られたセラミック被覆針の表面粗さRaは1.2 μm 以下であり、またかかるセラミック被覆針は、絶縁性に極めて優れ、組織損傷度も良好であった。
【００６２】
【発明の効果】
かくして、本発明によれば、細胞核の切断や細胞核への免疫液等の注入などの遺伝子制御を、細胞核等に刺した針のまわりについては言うまでもなく、針の内部の細胞核についても何らの悪影響を及ぼすことなしに容易に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のセラミック被覆針の製造に用いて好適なマグネトロン・スパック装置の模式図である。
【図２】差圧高真空引きの要領および処理室の詳細を示した図である。
【図３】金属製針の先端部の拡大図である。
【図４】抵抗率ρと酸素ガスの導入量との関係を示した図である。
【図５】ＧＤＳによる表面から膜厚方向の元素分析結果を示した図である。
【図６】 SiNX セラミックコーティングの前後における針の先端部近傍の外表面の表面粗さ（算術平均粗さRa）を比較して示した図である。
【図７】 SiNX セラミックコーティングの前後における針の先端部近傍の内表面の表面粗さ（算術平均粗さRa）を比較して示した図である。
【符号の説明】
１  真空槽
２  試料ホルダーと金属製針を内蔵する処理室
３  フェロシリコンターゲット
４  マグネット
５  銅板
６  水冷管
７  反応ガスの装入口
８  真空槽内の真空引き
９  差圧高真空引き
10  イオン化したSi粒子
11  差圧高真空室
12  遺伝子制御用の金属製針
13  試料ホルダー
14  遺伝子制御用針の固定治具
15  チューブ
16  接合治具
17  金属製針の外表面に被覆されたセラミック被膜
18  金属製針の内表面に被覆されたセラミック被膜
【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５】
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【図６】
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【図７】
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