(57)【要約】【課題】  インジェクション時の操作容易性を向上させ、しかも細胞への損傷を最小に抑え、細胞の生存率を高めることができる、微小立体構造バイオナノツールの製造方法及びその微小立体構造バイオナノツールを提供する。【解決手段】微小立体構造バイオナノツールの製造方法において、電子計算機を利用して設計した微小立体構造物の三次元モデルデータに基づき、ビームの照射位置、照射時間を決定し、集束イオンビームによりガラスキャピラリーの先端部の切断加工を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子計算機を利用して設計した微小立体構造物の三次元モデルデータに基づき、ビームの照射位置、照射時間を決定し、集束イオンビームによりガラスキャピラリーの先端部の切断加工を行うことを特徴とする微小立体構造バイオナノツールの製造方法。
【請求項２】
電子計算機を利用して設計した微小立体構造物の三次元モデルデータに基づき、ビームの照射位置、照射時間を決定し、集束イオンビームＣＶＤによりガラスキャピラリー基体の先端面に該ガラスキャピラリー基体の先端の径より小さい微小ガラスキャピラリー先端部を順次接ぎ足して超微細先端部を生成することを特徴とする微小立体構造バイオナノツールの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の微小立体構造バイオナノツールの製造方法において、前記ガラスキャピラリーが超微細先端部を有するピペットであることを特徴とする微小立体構造バイオナノツールの製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の微小立体構造バイオナノツールの製造方法において、前記ピペットがバイオ流体を注入する微小立体構造インジェクターであることを特徴とする微小立体構造バイオナノツールの製造方法。
【請求項５】
電子計算機を利用して設計した微小立体構造物の三次元モデルデータに基づき、ビームの照射位置、照射時間を決定し、集束イオンビームによりガラス操作部材をエッチングして、超微細先端部を生成することを特徴とする微小立体構造バイオナノツールの製造方法。
【請求項６】
請求項５記載の微小立体構造バイオナノツールの製造方法において、前記微小ガラス操作部材がピンセットであることを特徴とする微小立体構造バイオナノツールの製造方法。
【請求項７】
請求項１又は２記載の微小立体構造バイオナノツールの製造方法を用いて製造されるガラスキャピラリーが超微細先端部を有するピペットである微小立体構造バイオナノツール。
【請求項８】
請求項７記載の微小立体構造バイオナノツールにおいて、前記超微細先端部を有するピペットが微小立体構造インジェクターであることを特徴とする微小立体構造バイオナノツール。
【請求項９】
請求項５記載の微小立体構造バイオナノツールの製造方法を用いて製造される超微細先端部を有する操作部材がピンセットであることを特徴とする微小立体構造バイオナノツール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微小立体構造インジェクター（注入器）やピンセット等の微小立体構造バイオナノツールの製造方法及びその微小立体構造バイオナノツールに係り、特にガラスキャピラリー先端や操作部材に、外形の大きさがμｍからｎｍオーダの微小立体構造物を任意の寸法、形状、表面粗さに成形する、集束イオンビーム（ＦＩＢ）エッチング及びＣＶＤによる微小立体構造インジェクターやピンセットの製造方法及びそれによって製造される微小立体構造インジェクターやピンセットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、マイクロインジェクション等を行うための医療、生体実験などで用いられるマイクロインジェクターを作製する場合、従来は、マイクロピペットプーラーによってガラスキャピラリーの先端を引き伸ばすことにより、先端の径を約１μｍに加工するようにしている。
【０００３】
かかるマイクロインジェクターを用いたマイクロマニピュレーション装置としては、例えば、下記特許文献１に開示されるようなものがあった。
【０００４】
図１９は従来のマイクロマニピュレーション装置の操作例を示す図である。
【０００５】
ここで、従来のマイクロマニピュレーション装置の操作について説明すると、まず、図１９（ａ）に示すように、吸着孔を有する保持ピペット１１１で細胞１１２を保持する。次に、図１９（ｂ）に示すように、細胞１１２の透明帯１１３にマイクロピペット１１６の先端を押し当てて透明帯１１３を貫通させる。次に、図１９（ｃ）に示すように、マイクロピペット１１６で卵細胞膜１１５を貫通させて、その先端を卵細胞質１１４へ刺し入れて、薬液の注入が行われる。しかし、ここで、透明帯１１３に厚さがあり、かつマイクロピペット１１６の先端径が大きいために、マイクロピペット１１６が透明帯１１３を貫通する際に卵細胞質１１４を圧迫する〔図１９（ｂ）〕ので、卵細胞質１１４にダメージを与えることは避けられない。
【特許文献１】特開平８−２９０３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記したように、従来の製造方法によるマイクロインジェクターでは、細胞等に遺伝子注入等を行う場合、先端径が１μｍ程度と大きいために、インジェクション時に細胞を傷つけ、細胞の生存率が低い等の問題点があった。
【０００７】
しかしながら、現在、医療、生体実験など幅広い分野で用いられているマイクロインジェクターは、サイズや形状に限界があり、ガラスキャピラリーの先端を熱で引き伸ばすだけの従来の方法では、この問題を改善することは非常に困難である。
【０００８】
本発明は、上記状況に鑑みて、ガラスマイクロインジェクターの先端形状及び先端径を、ＦＩＢ加工によって任意かつ微細に加工することにより、インジェクション時の操作容易性を向上させ、しかも細胞への損傷を最小に抑え、細胞の生存率を高めることができる、微小立体構造バイオナノツールの製造方法及びその微小立体構造バイオナノツール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】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕微小立体構造バイオナノツールの製造方法において、電子計算機を利用して設計した微小立体構造物の三次元モデルデータに基づき、ビームの照射位置、照射時間を決定し、集束イオンビームによりガラスキャピラリーの先端部の切断加工を行うことを特徴とする。
【００１０】
〔２〕微小立体構造バイオナノツールの製造方法において、電子計算機を利用して設計した微小立体構造物の三次元モデルデータに基づき、ビームの照射位置、照射時間を決定し、集束イオンビームＣＶＤによりガラスキャピラリー基体の先端面にこのガラスキャピラリー基体の先端の径より小さい微小ガラスキャピラリー先端部を順次接ぎ足して超微細先端部を生成することを特徴とする。
【００１１】
〔３〕上記〔１〕又は〔２〕記載の微小立体構造バイオナノツールの製造方法において、前記ガラスキャピラリーが超微細先端部を有するピペットであることを特徴とする。
【００１２】
〔４〕上記〔３〕記載の微小立体構造バイオナノツールの製造方法において、前記ピペットがバイオ流体を注入する微小立体構造インジェクターであることを特徴とする。
【００１３】
〔５〕微小立体構造バイオナノツールの製造方法において、電子計算機を利用して設計した微小立体構造物の三次元モデルデータに基づき、ビームの照射位置、照射時間を決定し、集束イオンビームによりガラス操作部材をエッチングして、超微細先端部を生成することを特徴とする。
【００１４】
〔６〕上記〔５〕記載の微小立体構造バイオナノツールの製造方法において、前記微小ガラス操作部材がピンセットであることを特徴とする。
【００１５】
〔７〕上記〔１〕又は〔２〕記載の微小立体構造バイオナノツールの製造方法を用いて製造されるガラスキャピラリーが超微細先端部を有するピペットである微小立体構造バイオナノツール。
【００１６】
〔８〕上記〔７〕記載の微小立体構造バイオナノツールにおいて、前記超微細先端部を有するピペットが微小立体構造インジェクターであることを特徴とする。
【００１７】
〔９〕上記〔５〕記載の微小立体構造バイオナノツールの製造方法を用いて製造される超微細先端部を有する操作部材がピンセットであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
（１）従来のように、マイクロピペットプーラーによってガラスキャピラリーの先端を引き伸ばすことにより、先端の径を約１μｍ程度にしたガラスマイクロインジェクターの先端に対して、本発明は、更にＦＩＢ加工（ＦＩＢＣＶＤ又はエッチング）により先端径および先端形状を任意かつ微細に加工することにより、操作が容易で、かつメカニカルストレスを軽減させ、実験効率を向上させることが可能なバイオナノツールを得ることができる。
【００１９】
（２）ＦＩＢ加工によって先端径及び先端形状を任意かつ微細に加工することにより、細胞への損傷を最小に抑え、細胞の生存率を高めることができる。
【００２０】
（３）ＦＩＢ加工によって先端形状を任意かつ微細に加工することにより、微小立体構造バイオナノツールとしてのピンセットを容易に作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明によれば、ＦＩＢによる三次元構造造形技術を用いて、従来のインジェクターの先端上に新たな超微細先端部を作製したり、ナノスケールの加工を施すことにより、用途等に合わせた任意のサイズ、形状の先端を有するバイオナノインジェクター（注入器）、吸引器やピンセットなどの微小立体構造バイオナノツールを容易に作製することができる。
【００２２】
用途等に合わせて先端のサイズ・形状を選べることによる利点としては、（１）細胞内の細胞小器官等へ、直接、バイオ流体（溶液）などを正確かつ容易に注入できる、（２）吸引器として用いた場合、細胞から細胞小器官を選択的に取り出すことができる、（３）インジェクターの先端の形状を細胞小器官等の持つ固有の形状、性質に合わせることにより、実験の際にその細胞小器官等へかかるメカニカルストレスを軽減させたり、実験効率を向上させたりすることができる、（４）ＦＩＢ−ＣＶＤにおいてタングステンガスを用いれば、電極を容易に作製できるので、細胞、細胞小器官そして膜に存在するイオンチャンネル等のきわめて部分的な電位を測定できるという利点がある。
【００２３】
なお、本発明の実施例においては、加速電圧３０ｋＶでガリウムイオンをイオン源とする集束イオンビーム装置（ＳＭＩ９２００：Ｓｅｉｋｏ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｉｎｃ製）を用いて、場合によっては、外部波形発生装置により、ガリウムイオンビームをコントロールすることにより、ＣＶＤ及びエッチングを行い、ガラスキャピラリーの先端部の作製、加工を行った。
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１は本発明の実施例１を示すガラスキャピラリー先端部の加工システムの構成図である。
【００２６】
この図において、１はガラスキャピラリー、２はガラスキャピラリー先端部、３はＧａ+ ＦＩＢ照射源、４はＧａ+ ＦＩＢ（集束イオンビーム）、５は制御装置であり、この制御装置５は、ＣＰＵ（中央処理装置）６、微小立体構造物を作製するための微小立体構造物の三次元モデルデータメモリ７、入出力インターフェース８、表示装置９、データ入力装置１０とを備えている。また、１１はガラスキャピラリー１を固定するためのテーブル、１２はテーブル１１上に設けられるガラスキャピラリー１の保持具である。
【００２７】
図２はガラスキャピラリー先端部をガラスキャピラリーに対して直角方向から輪切りに加工する例を示す要部構成図、図３はその加工結果であるガラスキャピラリー先端部を示すＳＩＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｉｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）画像である。
【００２８】
まず、ガラスキャピラリー１は、芯入りのものを使用し、従来のようにマイクロピペットプーラーによりガラスキャピラリー１の先端を引き伸ばす。その引き伸ばされたガラスキャピラリー１の先端部２に、図２に示すように、Ｇａ+ ＦＩＢ照射源３からＧａ+ ＦＩＢ４を照射して、図３に示すように、その先端２の径を、微細先端形状に加工することができる。
【００２９】
このように、水平に保持したガラスキャピラリー１の先端部２を、ガラスキャピラリー１に対して垂直方向にエッチングすれば、図３に示すような、先端部２の表面が非常に平坦なインジェクターを得ることができる。なお、図４は加工前のガラスキャピラリー先端部を示すＳＩＭ画像であり、そのガラスキャピラリー先端部の表面が荒れていることがわかる。
【００３０】
この実施例の加工に要した時間は、約１２０ｐＡの電流量のビームで３０秒である。加工後の先端面の形状（図３）は加工前（図４）に比べると明確にきれいなものとなっていることがわかる。
【００３１】
図５はガラスキャピラリー先端部を斜め方向から加工する例を示す要部構成図、図６はその加工結果によるガラスキャピラリー先端部を示すＳＩＭ画像である。
【００３２】
図５に示すように、Ｇａ+ ＦＩＢ照射源２３からＧａ+ ＦＩＢ２４をガラスキャピラリー２１の先端部２２に対して斜め方向から当てることにより、先端部２２を任意の傾斜θをつけてエッチングすることもできる。その加工例を図６に示す。それぞれの先端の傾斜θ（ガラスキャピラリー２１に対してＧａ+ ＦＩＢ２４のなす角）は図６（ａ）が１５°、図６（ｂ）が３０°、図６（ｃ）が４５°となっている。
【００３３】
それぞれの加工に要した時間は約１３０ｐＡの電流量のビームで、図６（ａ）が８分、図６（ｂ）が５分、図６（ｃ）が３分である。これらの場合も、図３に示したガラスキャピラリー１の先端部を垂直にエッチングしたときと同様、非常にきれいな表面を有する先端面をもつバイオナノインジェクター２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃに加工することができた。
【００３４】
このようにして、ＦＩＢエッチングによりガラスキャピラリー先端部の傾斜を１５°に加工した、バイオナノインジェクター２２Ａを用いて、実際にカタユウレイボヤ（Ｃｉｏｎａ  Ｉｎｔｅｓｔｉｎａｌｉｓ）の受精卵の卵母細胞にインジェクションを行った。
【００３５】
図７はそのインジェクションの様子を示す光学顕微鏡写真である。この時インジェクションにより注入した溶液は、色素、モルフォリノ（特定の遺伝子の働きをなくす化合物）に水を混合したバイオ流体である。この一連の実験により、ＦＩＢエッチングにより加工したバイオナノインジェクター２２Ａが従来のインジェクターに比べて先端形状が微小で槍状になっているため、細胞操作におけるインジェクションにおいて操作性に優れ、かつ細胞への損傷が少ないことが確認され、実用性の高いものであることが実証できた。
【実施例２】
【００３６】
図８は本発明の実施例２を示すＦＩＢ−ＣＶＤによるインジェクターの超微細先端部の作製システムを示す模式図、図９はかかるＦＩＢ−ＣＶＤによるインジェクターの超微細先端部の製造工程図である。
【００３７】
図８に示すように、ここでは、電子計算機を利用して設計した微小立体構造物の三次元モデルデータをガラスキャピラリーの先端の径方向と高さ方向に分割して、その断面形状を算出して得られた積層構造の離散的な描画データに基づいて、ビームの照射位置、照射時間を決定し、集束イオンビームを制御する。そのために、制御装置４１は、ＣＰＵ（中央処理装置）４２、微小立体構造物を作製するための微小立体構造物の三次元モデルデータメモリ４３、データ入力装置４４、入出力インターフェース４５、表示装置４６とを備えている。
【００３８】
また、これらの図において、３１はガラスキャピラリー基体、３２はそのガラスキャピラリー基体３１の先端面、３３はその先端面３２に形成される超微細先端部、３３−１はガラスキャピラリー基体３１の先端面３２に接ぎ足される第１層の堆積物、３３−２は第２層の堆積物であり、順次堆積させ、予定の層数まで堆積する。３４はＧａ+ ＦＩＢ照射源、３５はその照射装置３４から照射されるＧａ+ ＦＩＢ、３６はガスノズルであり、このガスノズル３６からＣＶＤのソースガスとしてフェナントレン（Ｃ14Ｈ10）ガス３７が噴射される。
【００３９】
そこで、まず、実施例１（図２）で示した先端面の加工により形成された、きれいな表面を有する直径約１μｍのガラスキャピラリー基体３１を用意し、そのガラスキャピラリー基体３１の先端面３２に、その径が次第に小さくなるようにＦＩＢ−ＣＶＤによる堆積により先端部を順次接ぎ足し、超微細先端部３３を生成する。
【００４０】
すなわち、ガスノズル３６からＣＶＤのソースガスとしてフェナントレン（Ｃ14Ｈ10）ガス３７を噴射する。フェナントレンガス３７は約８５℃に加熱してガス圧１．０×１０-4Ｐａで噴射し、そのガス雰囲気中でビーム照射電流約７ｐＡ程度のＧａ+ ＦＩＢ３５を照射することでＣＶＤによる堆積を行う。
【００４１】
つまり、Ｇａ+ ＦＩＢ３５によるＣＶＤは、フェナントレンガス３７雰囲気中でガラスキャピラリー基体の先端面３２にＧａ+ ＦＩＢ３５を照射することにより、その先端面３２に吸着しているフェナントレン分子をビーム励起表面反応により分解し、カーボンを析出させ堆積させることでダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を成長させていくものであり、Ｇａ+ ＦＩＢ３５を任意方向にスキャンさせることにより、微小立体構造ガラスキャピラリー先端部を順次接ぎ足し、超微細先端部を生成する。
【００４２】
以下、図９を用いてその工程を詳細に説明する。
【００４３】
（１）まず、図９（ａ）に示すように、ガラスキャピラリー基体３１の加工を行った。ガラスキャピラリー基体３１は、芯入りのものを使用し、マイクロピペットプーラーによって先端を引き伸ばし、その先端面を実施例１（図２）に示した方法で加工して、きれいな表面を有する直径約１μｍのガラスキャピラリー基体３１を作製した。
【００４４】
（２）次に、図９（ｂ）に示すように、ガラスキャピラリー基体３１の先端面３２にＦＩＢ−ＣＶＤにより、ガラスキャピラリー基体３１の先端の径より小さい第１層の堆積物３３−１を接ぎ足す。
【００４５】
（３）次に、図９（ｃ）に示すように、その第１層の堆積物３３−１上に、更に径の小さい第２層の堆積物３３−２を接ぎ足す。
【００４６】
（４）このようにして、順次堆積物を接ぎ足して、図９（ｄ）に示すように、予定層まで堆積物を接ぎ足した後に熱処理を行ない、超微細先端部３３を生成する。
【００４７】
図１０に本実施例によるガラスキャピラリーの超微細先端部のＳＩＭ画像を示す。作製に要した時間は電流量約６〜８ｐＡのビームで６００秒である。
【００４８】
図１０（ａ）は、マイクロピペットプーラーによりガラスキャピラリー３１を引き伸ばした後、ＦＩＢエッチングによりガラスキャピラリー３１に対して垂直方向からカットした先端部のＳＩＭ画像である。この加工はＣＶＤを行う前にその土台となるガラスキャピラリー３１の先端面３２を平坦にしておく必要があったために行った。  そして、図１０（ｂ）がＦＩＢ−ＣＶＤによってガラスキャピラリーの先端面上に超微細先端部３３を造形（生成）した際のバイオナノインジェクターを示すＳＩＭ画像である。
【００４９】
更に、図１０（ｃ）にその断面を示す。この断面のＳＩＭ画像から、ＦＩＢ−ＣＶＤを用いて作製したバイオナノインジェクターの内部は、非常にきれいな空洞となっており、さらに作製した先端面３２とガラスキャピラリー３１の連続した境界を観察することができた。そのことから、ＦＩＢ−ＣＶＤを用いて作製したバイオナノインジェクターは、インジェクターとして十分使用できる構造を持つことが実証できた。
【００５０】
上述したＦＩＢ−ＣＶＤにより、あるいはそれにＦＩＢエッチング（スポット、または切断）を組み合わせることにより、さまざまな形状、サイズの先端面を作製することができる。
【００５１】
ＦＩＢエッチング（スポット）により真上からビームを１点照射することで、ガラスキャピラリーの先端に１５０ｎｍほどの穴３３Ａをあけることにより作製した超微細先端部３３のＳＩＭ画像を図１１として、さらにＦＩＢ−ＣＶＤにより先端部の形状を作製した後、ＦＩＢエッチング（切断）を用いて斜めに先端部をカットし作製した斜面３３Ｂを有する超微細先端部３３のＳＩＭ画像を図１２として示す。
【００５２】
これらの実験結果より、ＦＩＢにおけるＣＶＤとエッチングを組み合わせることで、ＣＶＤのみ、またはエッチングのみでは作製することが非常に困難な先端の構造も容易に作製できることを実証できた。
【００５３】
上記したように、ＦＩＢ−ＣＶＤにより作製したバイオナノインジェクター５１を用いて、保持ピペット５２に保持された実際にカタユウレイボヤ（Ｃｉｏｎａ  Ｉｎｔｅｓｔｉｎａｌｉｓ）の受精卵５３の卵母細胞にインジェクションを行った。図１３にその時の様子を光学顕微鏡の写真で示す。この時インジェクションにより注入した溶液は、色素、モルフォリノ（特定の遺伝子の働きをなくす化合物）に水を混合したバイオ流体である。
【００５４】
この一連の実験により、ＦＩＢ−ＣＶＤにより作製したバイオナノインジェクターが、細胞操作におけるインジェクションにおいて実用性のあるものであると実証できた。
【実施例３】
【００５５】
次に、ＦＩＢエッチングにより作製したナノピンセットについて説明する。
【００５６】
ガラスキャピラリーをナノスケールのピンセットの形状に形成すれば、幅広い分野で使用できる。そのため、図１４に示すように、ＦＩＢを用いて汎用性が高く、作製が容易なナノ部品の組み込みや細胞操作を行うことができるガラスキャピラリーを利用したナノピンセット６３を作製した。
【００５７】
上記したＦＩＢエッチングにより、ガラスキャピラリー先端部を加工することでナノピンセットを作製した。加工手順を以下に示す。
【００５８】
図１５はそのナノピンセットの製造工程図である。
【００５９】
（１）マイクロピペットプーラーを用いて、ある程度の細さ（実験においては先端部の外径が１μｍになるようにした）までガラスキャピラリー６１を引き伸ばす〔図１５（ａ）〕。
【００６０】
（２）電極として用いるためにガラスキャピラリー６１の外表面（外壁）を金６２でコーティングする〔図１５（ｂ）〕。
【００６１】
（３）図１に示したＦＩＢエッチングによるガラスキャピラリーの加工システムを用いて、ガラスキャピラリー６１の先端部をピンセット６３の形状になるように加工する〔図１５（ｃ）〕。
【００６２】
このＦＩＢによるナノピンセットの加工プロセスは、従来の半導体製造プロセスと比べると非常にシンプルであり、ＦＩＢエッチングを用いているためピンセット形状の設計にあたって自由度の高いものであるといえる。
【００６３】
このようにして、実際に作製したナノピンセット６３のＳＩＭ画像を図１６として示す。この作製したナノピンセット６３は、電極として利用するために金６２をコーティングしている以外はガラスであるため、非常にクリーンなツールであるといえる。
【００６４】
次に、このナノピンセットの動作原理について述べる。
【００６５】
図１７はそのナノピンセットの動作原理の説明図である。
【００６６】
作製したナノピンセット６３は、一種の静電アクチュエーターであり、電圧をかけることにより動作させることができる。すなわち、スイッチ６５を直流電源６６に接続して、ナノピンセット６３に電圧をかけることにより正の電荷をナノピンセット先端部６４に蓄積させ、その正電荷の反発力によりナノピンセット６３の先端を開かせることができる。つまり、マニピュレーションを行う対象物を掴む際には電圧をかけて先端を開き、スイッチ６５で電圧をオフにすることで先端を閉じ、対象物をしっかり掴むことができる。逆に、掴んだ対象物をリリースする際には、ナノピンセット６３にスイッチ６５を介して電圧をかけることでナノピンセット６３の先端を開き、対象物を放すことができる。
【００６７】
図１８はその作製したナノピンセットの動作状態を示す図である。
【００６８】
図１８（ａ）が電圧をかける前、図１８（ｂ）が１ｋＶの電圧をかけた後の写真である。この形状のピンセットでは、１００Ｖから１３００Ｖの範囲で電圧による先端の開き幅の制御が可能であることが確認された。また、ピンセットの形状の設計次第では、さらに低電圧でも動作が可能であるといえる。この動作確認により、さまざまな分野で使用、応用できるピンセットを、ＦＩＢエッチングを用いたシンプルなプロセスで作製できることを実証できた。
【００６９】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明の微小立体構造バイオナノツールの製造方法及びその微小立体構造バイオナノツールは、特に、遺伝子注入装置のインジェクターやナノピンセットとして好適である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施例１を示すガラスキャピラリー先端部の加工システムの構成図である。
【図２】本発明の実施例１を示すガラスキャピラリー先端部をガラスキャピラリーに対して直角方向から輪切りに加工する例を示す要部構成図である。
【図３】図２の加工結果であるガラスキャピラリー先端部を示すＳＩＭ画像である。
【図４】図２の加工前のガラスキャピラリー先端部を示すＳＩＭ画像である。
【図５】本発明の実施例１を示すガラスキャピラリー先端部を斜め方向から加工する例を示す要部構成図である。
【図６】図５の加工結果によるガラスキャピラリー先端部を示すＳＩＭ画像である。
【図７】図５のガラスキャピラリーを用いたインジェクションの様子を示す光学顕微鏡写真である。
【図８】本発明の実施例２を示すＦＩＢ−ＣＶＤによるインジェクターの超微細先端部の作製システムを示す模式図である。
【図９】本発明の実施例２を示すＦＩＢ−ＣＶＤによるインジェクターの超微細先端部の製造工程図である。
【図１０】本発明の実施例２を示すＦＩＢ−ＣＶＤによるガラスキャピラリーの超微細先端部のＳＩＭ画像である。
【図１１】先端に穴をあけることにより作製した超微細先端部のＳＩＭ画像である。
【図１２】先端部を斜めにカットすることにより作製した斜面を有する超微細先端部のＳＩＭ画像である。
【図１３】ＦＩＢ−ＣＶＤにより作製したバイオナノインジェクターを用いたインジェクションの例を示す光学顕微鏡写真である。
【図１４】ナノ部品の組み込みや細胞操作を行うことができるガラスキャピラリーを利用したナノピンセットを示す模式図である。
【図１５】本発明の実施例３を示すナノピンセットの製造工程図である。
【図１６】本発明の実施例３を示す実際に作製したナノピンセットのＳＩＭ画像である。
【図１７】本発明の実施例３を示すナノピンセットの動作原理の説明図である。
【図１８】本発明の実施例３を示す作製したナノピンセットの動作状態を示す図である。
【図１９】従来のマイクロマニピュレーション装置の操作例を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１，２１，６１    ガラスキャピラリー
２，２２    ガラスキャピラリー先端部
３，２３，３４    Ｇａ+ ＦＩＢ照射源
４，２４，３５    Ｇａ+ ＦＩＢ
５，４１    制御装置
６，４２    ＣＰＵ（中央処理装置）
７，４３    微小立体構造物の三次元モデルデータメモリ
８，４５    入出力インターフェース
９，４６    表示装置
１０，４４    データ入力装置
１１    ガラスキャピラリーを固定するためのテーブル
１２    ガラスキャピラリーの保持具
２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，５１    バイオナノインジェクター
３１    ガラスキャピラリー基体
３２    ガラスキャピラリー基体の先端面
３３    超微細先端部
３３−１    第１層の堆積物
３３−２    第２層の堆積物
３３Ａ    穴
３３Ｂ    斜面
３６    ガスノズル
３７    フェナントレン（Ｃ14Ｈ10）ガス
５２    保持ピペット
５３    受精卵
６２    金
６３    ナノピンセット
６４    ナノピンセット先端部
６５    スイッチ
６６    直流電源
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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