(57)【要約】【課題】ウェル状反応部及び／又はウェル状試薬収容部を有する容器において、基板にダメージを与えずにウェル内部に生産効率よく確実かつ均一に表面処理をできる容器の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】基板に、ウェル状反応部及び／又はウェル状試薬収容部を備えてなり、少なくとも該ウェル状反応部及び／又はウェル状試薬収容部内部に表面処理の施されている容器の製造方法であって、該基板の上部に棒形状の上部電極を基板の下部に下部電極を備え、該電極間に電圧を印加することによりコロナ放電を発生させ、該ウェル状反応部及び／又はウェル状試薬収容部内部をコロナ放電処理する工程を有することを特徴とする容器の製造方法とする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に、ウェル状反応部及び／又はウェル状試薬収容部を備えてなり、少なくとも該ウェル状反応部及び／又はウェル状試薬収容部内部に表面処理の施されている容器の製造方法であって、該基板の上部に棒形状の上部電極を基板の下部に下部電極を備え、該電極間に電圧を印加することによりコロナ放電を発生させ、該ウェル状反応部及び／又はウェル状試薬収容部内部をコロナ放電処理する工程を有することを特徴とする容器の製造方法。
【請求項２】
棒形状の上部電極の幅が０．１〜１０ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１記載の容器の製造方法。
【請求項３】
前記棒形状の上部電極の幅がウェル状反応部及び／又はウェル状試薬収容部の直径以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の容器の製造方法。
【請求項４】
前記棒形状の上部電極が円柱状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容器の製造方法。
【請求項５】
ウェル状反応部及び／又はウェル状試薬収容部の深さが５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の容器の製造方法。
【請求項６】
ウェル状反応部及び／又はウェル状試薬収容部の開口部の直径が５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の容器の製造方法。
【請求項７】
さらに第二反応部を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の容器の製造方法。
【請求項８】
ウェル状反応部及び／又はウェル状試薬収容部を有する基板と、該基板の上部に棒形状の上部電極、基板の下部に下部電極を備えてなる基板の表面処理装置であって、該上部電極は基板長手方向に直行するように設けてなることを特徴とする基板の表面処理装置。
【請求項９】
棒形状の上部電極の幅が０．１〜１０ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項８記載の基板の表面処理装置。
【請求項１０】
前記棒形状の上部電極の幅がウェルの直径以下であることを特徴とする請求項８または９に記載の基板の表面処理装置。
【請求項１１】
前記棒形状の上部電極が円柱状であることを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の基板の表面処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試薬を収容する容器、抗原抗体反応による抗原の検出及びＤＮＡの検出等に用いられる反応容器の製造方法および容器の表面処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、化学反応やＤＮＡ反応、たんぱく質反応などの生化学反応をチップ上にて行うμ−Ｔｏｔａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  Ｓｙｓｔｅｍ技術やＬａｂ−ｏｎ−Ｃｈｉｐ技術が研究され実現して
きており、今まで大型の実験装置や大量の試薬が必要であった反応実験が数ミリ角以下の
チップで少量の試薬で行えるようになってきている。
【０００３】
生化学反応の例としては、酵素反応によるＤＮＡ増幅反応や、既知の配列を有するプローブＤＮＡを用い、ハイブリダイゼーション法により検体ＤＮＡの配列を検出する方法、ＤＮＡの配列決定の中でもＳＮＰ（一塩基多型）の検出法などがある。
ＳＮＰの検出法としては、インベーダー法、タックマンＰＣＲ法をタイピング工程に用いる方法が知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
一般的にＤＮＡを用いた検出反応には血液等を採取し抽出したものを用いるが、採取する血液等の試料を少量で済ませるため、検体ＤＮＡの調製法として、酵素反応によるＤＮＡ増幅反応を用いることが多い。
試料中に含まれる微量のＤＮＡを増加させる方法には種々の方法が知られているが、その代表的な方法として、ＰＣＲ増幅反応が知られている。この方法は、試料中の二本鎖ＤＮＡの変性工程（一本鎖に解離）、アニーリング工程（一本鎖ＤＮＡとプライマーを結合）、伸長工程（プライマーからＤＮＡを合成）から構成される３工程を１サイクルとし、このサイクルを繰り返して試料中のＤＮＡを増加させる方法である。変性工程は約９５℃、アニーリング工程は５０〜６０℃、伸長工程は６０〜８０℃で行われる。ＰＣＲ増幅反応はこの熱サイクルを繰り返すことにより行われる。１サイクルに要する時間はせいぜい数分程度であり、このサイクルを繰り返して必要量のＤＮＡを得る。
なお、ＰＣＲ反応の前には前処理として９５℃で数分〜５、６分加熱することもある。
【０００５】
ＳＮＰの検出法の一つであるインベーダー法は、二種類の非蛍光標識オリゴヌクレオチド（アレルプローブ、インベーダープローブ）、一種類の蛍光標識オリゴヌクレオチド（ＦＲＥＴプローブ）及びＤＮＡ構造に特異的なエンドヌクレアーゼ（クリベース）を使用する。アレルプローブは、鋳型ＤＮＡの配列とは無関係な配列（フラップ）を５’側に有し、３’側に鋳型ＤＮＡに特異的な相補配列を有するオリゴヌクレオチドで、その相補配列の５’側末端はＳＮＰ部位となっている。他方、インベーダープローブは、前記ＳＮＰ部位から鋳型ＤＮＡの３’側に相補的に結合するように設計されている。また、ＦＲＥＴプローブは蛍光標識を有するオリゴヌクレオチドで、その５’末端に蛍光標識（レポーター）を有し、その上流にはクエンチャーが結合している。そして、このレポーターから３’側の部位が自己ハイブリゼーションして二本鎖を構成しており、この二本鎖から３’末端側に、アレルプルーブのフラップと相補的な配列である一本鎖の部位を有するものである。また、クリベースは、ヌクレオチドが三重に重なった部位を認識し、三重に重なったヌクレオチドの３’側を切断して遊離させる酵素である。
【０００６】
このインベーダー法においては、まず検査対象の鋳型ＤＮＡとアレルプローブをハイブリゼーションしたときに、ＳＮＰ部位にインベーダープローブの３’末端が侵入する。このため、このＳＮＰ部位で、鋳型ＤＮＡ、アレルプローブ及びインベーダープローブを重ね合わせて三重になる。このＳＮＰ部位の構造をクリベースが認識して、アレルプローブのフラップを切断・遊離させる。次に、アレルプローブ起源の前記遊離フラップはＦＲＥＴプローブとハイブリゼーションする。このハイブリゼーションによって、自己ハイブリゼーションの二本鎖とアレルプローブ起源の前記遊離フラップとの交点で三重となり、クリベースは再びこの構造を認識してＦＲＥＴプローブのレポーターを切断し、クエンチャーから開放される。そして、励起光を照射することにより、切断遊離されたレポーターの蛍光標識が蛍光発色する。仮にＳＮＰ部位の塩基がアレルプローブとマッチしないものであった場合、アレルプローブ起源のフラップは切断・遊離せず、したがって、蛍光発光率が著しく低いから、この蛍光強度の差を検出することによってＳＮＰを検査することができる。なお、励起光としては一般に紫外光又は可視光が利用されている。
また、これらの反応は約６３℃で数十分〜４時間程度インキュベートすることにより行われる。
【０００７】
チップを用いて、これらの反応を行う場合、ＤＮＡの配列を決定する場合などは、スライドガラス上にプローブＤＮＡを固定し、その上でハイブリダイゼーション反応を行う方法が知られている。
また、チップ上に設けたウェルと呼ばれる微小な穴やくぼみが形成され反応場として用いることも知られている。ウェルは、半導体やガラスにエッチングで設けたり、穴のあいた板を積層することで形成されていた。
ウェルを用いる場合、試薬を基板上に固定する必要がなく、またＰＣＲ反応などにも適用できる。
【０００８】
ウェルタイプのものとしては、例えば、基板表面に多数のウェルが設けられている検出用基板が開示されている（特許文献２、３、４参照）。
また、内部に流路を設け、両端に開口部を有する、ＰＣＲ反応用の装置も知られている（特許文献５参照）。
【０００９】
これらはいずれも中の空洞部に試薬を供給するものであるが、開口部が数ｍｍ以下と小さく、試薬、溶液を微小なウェルまたは流路両端に設けた開口部に供給する際、試薬、溶液とウェルまたは流路両端に設けた開口部壁面との表面エネルギーの関係で、試薬、溶液が入りにくい、気泡が混入するなどの問題がある。
これは、反応用のチップだけでなく、試薬保存用のチップにおいても同様である。
【００１０】
そのため、通常これらのチップには、試薬の注入性、回収性向上のため、プラズマ処理、コロナ処理などにより、表面を親水化することが知られている。
【００１１】
具体的には、プラズマ処理としては、リモート型プラズマ処理装置として、円筒状の内部電極及びその周囲に外部電極を有し、先端に発生したプラズマを放出する噴出し口を有するものが知られている。また、長尺状の内部電極及びそれを挟むように同じく長尺状の外部電極を有し、先端にカーテン状に発生したプラズマを放射する噴出し口を有するものが知られている。これらリモート型のプラズマ処理装置は、プラズマ化した気体を処理する場所に吹き付けることにより処理を行う。また、処理する場所が複数である場合、走査することにより行う。一般的に噴出し口が前述のウェルの開口部と同程度な場合が多く、ウェル内にプラズマ化した気体が入り込まずに処理ができない。特に、開孔径が小さい場合や、ウェルの深さが深い場合に顕著になる。
また、気体がウェル内部に入りやすくなるよう、噴出し口の径、幅を小さくすることが考えられるが、その場合、処理する場所に位置を合わせるのに困難、または複数処理を行う場合、走査に時間がかかり効率が悪い、などの問題がある。
【００１２】
また、基板の上下に電極を設け、電極間に電圧を印加してプラズマを発生させ、発生したプラズマで処理を行う場合、上部電極と基板の間に存在するプラズマ化した気体がウェル内部に入り込むことにより処理されるが、開孔径が小さい場合や、ウェルの深さが深い場合には気体が中に入り込まずに処理が十分に行われない。
【００１３】
コロナ処理においては、プラズマ化した気体及びストリーマ（フィラメント状放電）がウェル内部に入り込むことにより処理される。しかし通常のコロナ放電は、上部電極から下部電極に向けて発生するのでウェル内部に入り込むが、放電はランダムに発生し、また強度も一定ではない。ストリーマ（フィラメント状放電）が強すぎると基板にダメージを与えてしまう。また、ランダムに発生するストリーマ（フィラメント状放電）は強度が一定でないため、処理条件を最適化しても基板にダメージを与えなくかつ所望の表面処理をすることは困難であった。
【００１４】
【特許文献１】特開２００２−３００８９４号公報
【特許文献２】ＷＯ２００３／０３１９７２号公報
【特許文献３】特開平０９−９９９３２号公報
【特許文献４】特開２００３−７０４５６号公報
【特許文献５】特許第２７５９０７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、ウェル状反応部及び／又はウェル状試薬収容部を有する容器において、基板にダメージを与えずにウェル内部に生産効率よく確実かつ均一に表面処理をできる容器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】
【００１６】
請求項１の発明は、基板に、ウェル状反応部及び／又はウェル状試薬収容部を備えてなり、少なくとも該ウェル状反応部及び／又はウェル状試薬収容部内部に表面処理の施されている容器の製造方法であって、該基板の上部に棒形状の上部電極を基板の下部に下部電極を備え、該電極間に電圧を印加することによりコロナ放電を発生させ、該ウェル状反応部及び／又はウェル状試薬収容部内部をコロナ放電処理する工程を有することを特徴とする容器の製造方法である。
【００１７】
請求項２の発明は、棒形状の上部電極の幅が０．１〜１０ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１記載の容器の製造方法である。
【００１８】
請求項３の発明は、前記棒形状の上部電極の幅がウェルの直径以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の容器の製造方法である。
【００１９】
請求項４の発明は、前記棒形状の上部電極が円柱状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容器の製造方法である。
【００２０】
請求項５の発明は、ウェル状反応部及び／又はウェル状試薬収容部の深さが５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の容器の製造方法である。
【００２１】
請求項６の発明は、ウェル状反応部及び／又はウェル状試薬収容部の開口部の直径が５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の容器の製造方法である。
【００２２】
請求項７の発明は、さらに第二反応部を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の容器の製造方法である。
【００２３】
請求項８の発明は、ウェル状反応部及び／又はウェル状試薬収容部を有する基板と、該基板の上部に棒形状の上部電極、基板の下部に下部電極を備えてなる基板の表面処理装置であって、該上部電極は基板長手方向に直行するように設けてなることを特徴とする基板の表面処理装置である。
【００２４】
請求項９の発明は、棒形状の上部電極の幅が０．１〜１０ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項８記載の基板の表面処理装置である。
【００２５】
請求項１０の発明は、前記棒形状の上部電極の幅がウェル状反応部及び／又はウェル状試薬収容部の直径以下であることを特徴とする請求項８または９に記載の基板の表面処理装置である。
【００２６】
請求項１１の発明は、前記棒形状の上部電極が円柱状であることを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の基板の表面処理装置である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、基板にダメージを与えることなくウェル状反応部及び／又はウェル状試薬収容部を有する容器のウェル内部に確実かつ均一に表面処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に、本発明における一実施形態を示す図を示す。図１は、略長方形の板状の基板に、試料及び試薬を反応させるため、または試薬を保存するためのウェルが複数形成されている。
【００２９】
本発明に用いる基板は、試薬に悪影響を与えないものであればよい。また、ウェル内で反応を行う場合、反応系に悪影響を与えないことが必要である。さらに、ウェル内の反応を検出する際、基板下方より光学検出する場合は透明性が高い方が好ましい。
このようなものとして、例えば、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、シクロオレフィン系ポリマー、メチルペンテン系樹脂、フッ素ポリマー、シリコーン樹脂などを用いることができる。
透明性、耐熱性、耐薬品性や反応系に対する影響などの点からＰＰを用いることが好ましい。
【００３０】
このような合成樹脂を用いて基板を作成すれば、耐熱性、耐薬品性、成形加工性などに優れているため好ましい。さらに、２種類以上の樹脂を接合して用いてもよい。この場合、それぞれの樹脂の特徴を活かして基板を作成することにより、試薬及び試料等の特性に応じた多様な基板とすることが可能となり、用途ごとに使い分けることができる。例えば、基板の上半分と下半分とで材料を分けたりすることも可能となる。また、後述の試薬収容部やＰＣＲ反応部など部分ごとに材料を分けることもできる。
なお、基板の素材としてガラスを用いてもよい。
【００３１】
そして、基板には、ウェル状の反応部または試薬収容部を備える。
【００３２】
ウェル状試薬収容部は、基板がプラスチック、合成樹脂系であれば切削加工、成型加工により形成することができる。ガラスであれば切削加工により形成することができる。また、試薬収容部は複数有することができる。試薬収容部を複数設ける場合、大きさが異なっていても良い。試薬収容部の数は、目的に応じて適宜設定できる。
また、試薬収容部は、予め一つの試薬を入れておき、後から別の試薬を入れ、混合させる混合場として用いることもできる。
【００３３】
試薬収容部の形状は、特に限定はしないが、凹形状（ウェル状）であればよい。中でも半球状または円筒状で底部が半球状なものが好ましい。半球状であれば試薬を充填する際、試薬の飛び散り、気泡の混入を防げるものとなる。また収容した試薬を取り出す際の取り出し性に優れるものとなる。
窪みを有する試薬収容部の場合、窪みを除いた部分の底部が半球状になっていれば良い。窪みの底部も半球状になっていることが好ましい。微量試薬の液滴は収容されるとき、玉状で供給されるとすると、ちょうど試薬の液滴が半球状の窪みにはまり保持される構造になる。また、試薬の量が窪みの容量より大きい場合でも、半球状であれば、気泡の混入なく、試薬の一部が窪みに入り込み保持される。
なお、それ以外にも、開口部が円形または多角形で、断面が三角形状、四角形状、台形形状になっているものでもかまわない。
【００３４】
試薬収容部の容量は、１０〜３００μｌの範囲内であることが好ましい。特にＤＮＡを扱う生化学反応では、反応量が微量であり、用いる試薬は高価であることが多い。
そのため、反応に用いる試薬などは多くても数百μｌ程度になり、前述の範囲内であることが好ましい。また、数百μｌ以上の試薬を用いる場合は試薬収容部を２つ以上用いてもよい。
【００３５】
前記試薬収容部の開口径が１〜５０ｍｍの範囲内であることが好ましい。
試薬の量は、数百ｎｌ程度の極微量〜数百μｌ程度であり、また一般的な分注針や分注チップの径は数十μｍ〜数ｍｍ程度である、そのため、分注適正、目的容量を考慮すると、試薬収容部の開口径が１〜５０ｍｍの範囲内であることが好ましい。
【００３６】
また、深さは１〜５０ｍｍの範囲内であることが好ましい。
【００３７】
また、前記試薬収容部は、図１２（ｂ）に示すような基板をくりぬいた形状にしてもよいし、図１２（ａ）に示すように基板裏面が反応部の形状に沿って基板下方向に凸形状になっていても良い。
【００３８】
また、試薬収容部上に蓋材を設けても良い。蓋材を設けることにより、ごみ、汚染物質などによる汚染を防ぐことができる。
蓋材としてはフィルム状のものを用いることができる。このようなものとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィンフィルム、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアセタールフィルム、ポリアミドフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、ポリカーボネートフィルム、シクロオレフィン系フィルム、シリコン樹脂系フィルム、フッ素系樹脂フィルムなどが挙げられる。
また、アルミニウムなどの金属箔や、金属箔と前述の樹脂フィルムの積層フィルムを用いても良い。
【００３９】
これらのフィルム状蓋材は、接着剤を用いて貼り合わせることができる。接着剤としては、耐熱性の硬化性接着剤を用いることができる。
また、ヒートシールにより貼り合わせてもかまわない。ヒートシールであれば、試薬への接着剤の影響を考慮しなくても良いので好ましい。
【００４０】
ヒートシールの条件は、温度１４０℃〜２２０℃、圧力１ｋｇ〜３ｋｇ、時間０．３秒〜２．０秒の範囲内で、加圧しながら貼り合わせることが好ましい。温度、圧力、時間がこれ以上であると基材が変形を起こしやすくなる。また、これ以下の温度、圧力、時間であると貼り合わせが困難である。また、温度を上げる場合は、内容物の熱劣化を考慮して時間を短くするとよい。
【００４１】
また、蓋材を設けた場合、試薬の回収は、蓋材の上から注射器のような針状の回収具を用いて、突き刺し、回収しても良い。
【００４２】
なお、蓋材を剥がさずに試薬を回収する場合は、蓋材は剥離する必要がない。
【００４３】
また、開口部周囲に凸部を設けても良い。凸部を設けることにより、蓋材を貼り合わせやすくできる。図２に一例を示す。図２において、基板２上にウェル状の試薬収容部３を８つ備え、そのうちの一つに窪み４を有する。試薬収容部３は開口部周辺に凸部５を有する。
特にヒートシールにより貼り合わせる場合、加熱する部分が、基材全体ではなく、凸部のところだけでよいので、試薬収容部内の試薬への熱的な影響を低減することができる。
【００４４】
このような凸部としては、幅は０．１〜２ｍｍ、好ましくは０．３〜０．７ｍｍの範囲内であることが好ましい。この範囲より小さいと、凸部でヒートシールすることができず、この範囲より大きいと、基材、内容物への影響（ダメージ）が大きくなってしまう。
また、凸部を設けることにより収容部の容量を増やしてもよい。その場合、収容部の強度とヒートシール適性を考慮して、凸部を２段階に形成してもよい。すなわち、強度を出すためにある程度の厚みを持たせた凸部を設け、その上に幅の小さい凸部を設ける２段階構造にすることにより強度とヒートシール適性を両立させてもよい。
【００４５】
ウェル状の反応部は、基板がプラスチック、合成樹脂系であれば切削加工、成型加工により形成することができる。ガラスであれば切削加工により形成することができる。また、反応部は複数有することができ、目的に応じて適宜設定できる。
ウェル状の反応部の開口径は０．１〜５ｍｍの範囲内、深さが０．１〜５ｍｍ範囲内であることが好ましい。前述のようにライフサイエンス分野では、微量試薬を用いて厳密な温度制御を行うことが多く、効率的に反応を行うためには、前記範囲内であることが好ましい。
また、反応部内には予め、反応に必要な試薬を収容していても良い。
【００４６】
また、ウェル状反応部の形状は、凹形状であれば特に限定するものではないが、底部が平坦でありウェル開口部から底部まで壁面が傾斜している円錐台形形状であることが好ましい。底部が平坦でありウェル開口部から底部まで壁面が傾斜している円錐台形状であれば、下方からの光学的な検出に有利である。例えば反応部内に蛍光物質を下方から紫外線を照射し、同じく下方から蛍光を検出する場合、球状やその他複雑な形状であると、蛍光物質の励起源である紫外線が屈折、散乱して蛍光物質に照射される量が減少してしまう。また生じた蛍光も屈折、散乱し、検出する蛍光強度の低下、誤検出などの原因となってしまう。
なお、それ以外にも、開口部が円形または多角形で、断面が半球形状、Ｕ字形状、三角形状、四角形状になっているものでもかまわない。また、開口部が多角形で断面が台形形状でもかまわない。
【００４７】
また、前記反応部は、図１２（ｂ）に示すような基板をくりぬいた形状にしてもよいし、図１２（ａ）に示すように基板裏面が反応部の形状に沿って基板下方向に凸形状になっていても良い。
【００４８】
また、反応部上に保護フィルムを設けても良い。保護フィルムを設けることにより、ごみ、汚染物質などによる汚染を防ぐことができる。
保護フィルムとしてはフィルム状のものを用いることができる。このようなものとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィンフィルム、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアセタールフィルム、ポリアミドフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、ポリカーボネートフィルム、シクロオレフィン系フィルム、シリコン樹脂系フィルム、フッ素系樹脂フィルムなどが挙げられる。
また、アルミニウムなどの金属箔や、金属箔と前述の樹脂フィルムの積層フィルムを用いても良い。
【００４９】
これらの保護フィルムは、接着剤を用いて貼り合わせることができる。接着剤としては、耐熱性の硬化性接着剤を用いることができる。
また、ヒートシールにより貼り合わせてもかまわない。反応部内に予め試薬を収容しておく場合、ヒートシールであれば、試薬への接着剤の影響を考慮しなくても良いので好ましい。
【００５０】
ヒートシールの条件は、温度１４０℃〜２２０℃、圧力１ｋｇ〜３ｋｇ、時間０．３秒〜２．０秒の範囲内で、加圧しながら貼り合わせることが好ましい。温度、圧力、時間がこれ以上であると基材が変形を起こしやすくなる。また、これ以下の温度、圧力、時間であるると貼り合わせが困難である。また、温度を上げる場合は、内容物の熱劣化を考慮して時間を短くするとよい。
【００５１】
保護フィルムは使用する前に剥がす必要があるため、易剥離性であることが好ましい。
【００５２】
また、開口部周囲に凸部を設けても良い。凸部を設けることにより、蓋材を貼り合わせやすくできる。特にヒートシールにより貼り合わせる場合、加熱する部分が、基材全体ではなく、凸部のところだけでよいので、反応部内に予め試薬を収容しておく場合、試薬への熱的な影響を低減することができる。
また、剥離する際も、接点が開口部を除いた基材全体ではなく、凸部上だけであるので剥離が容易にできる。
【００５３】
このような凸部としては、幅は０．１〜２ｍｍ、好ましくは０．３〜０．７ｍｍの範囲内であることが好ましい。この範囲より小さいと、凸部でヒートシールすることができず、この範囲より大きいと、基材、内容物への影響（ダメージ）が大きくなってしまう。
また、凸部を設けることにより反応部の容量を増やしてもよい。その場合、反応部の強度とヒートシール適性を考慮して、凸部を２段階に形成してもよい。すなわち、強度を出すためにある程度の厚みを持たせた凸部を設け、その上に幅の小さい凸部を設ける２段階構造にすることにより強度とヒートシール適性を両立させてもよい。
また、凸部同士を凸部と同じ高さで連結させても良い。そのようにすることで、剥離する際に、引っ掛かりがなくスムーズに剥離ができる。
【００５４】
ウェル状の試薬収容部、反応部に試薬、検体などの溶液を充填する際、ウェル内部に表面処理を施しておくと気泡の混入なく溶液を注入できる。また、ウェルから溶液を回収する際にも高回収率が期待できる。
また、予め試薬を入れあるウェルに後から別の試薬を入れ、混合する場合にも試薬が適切に広がるために混合がしやすい。さらに、ウェル内で加熱により反応を行う際、液在籍位置が安定し、また蒸発しにくいものとなる。
なお、溶液が水系の場合、親水処理を施すことが好ましい。具体的には水との接触角が７０°以下、好ましくは４０°以下がよい。
また、接触角の測定は、公知の接触角計を用いて測定する。また、ウェル内の接触角の測定は困難であるため、同様の表面状態である基板の表面を用いて測定しても良い。
【００５５】
ウェル内にこのような処理をするためには、コロナ放電処理をすることが好ましい。
図２にコロナ処理装置の一例を示す。
【００５６】
図２において、４は棒形状の上部電極を、５は下部電極を、２は被処理物である基板を示す。棒形状の上部電極または下部電極の一方は電源に接続されており、もう一方は設置されている。電源としては交流電源を用いることができる。ここでは上部電極に交流電源を接続し、下部電極が設置されている例を示す。
【００５７】
上部電極、下部電極の材質に関しては特に制限するものではなく、金属、導電性の金属化合物を用いることができる。
【００５８】
コロナ放電は、対向する電極間に電圧を印加すると発生する。具体的には、ストリーマといわれるフィラメント状放電が発生し、このストリーマの発生により通常のプラズマ化した気体が入り込みにくく、処理が困難であったウェル内部に処理をすることができる。しかし、従来のコロナ放電処理では、ストリーマ（フィラメント状放電）はランダムに発生し、またその強度もランダムであったため、均一な処理は難しく、プラスチックなどを基板としている場合は基板にダメージを与えることが問題となっている。
【００５９】
上部電極は棒形状であれば特に限定はないが、四角柱、三角柱などの多角柱、円柱、半円柱などの形状が挙げられる（図３（ａ）、（ｂ）、（ｂ）参照）。
中でも円柱形状が好ましい。放電の安定性と加工性などの点で有利であるからである。
【００６０】
また棒形状の上部電極の幅は０．１〜１０ｍｍの範囲内であることが好ましい。電極は面積、体積が小さければ小さいほど、省電力化でき、また均一性も持たせやすい。しかし小さすぎると放電が安定して起こらないため、上述の範囲内であることが好ましい。
なお、ここでいう幅とは電極断面の径のうち、基板と平行な線で示される径のうち最大のものをいう。
【００６１】
本発明では、上部電極として、棒形状の上部電極を用い基板に直交するように配置し、相対的に基板と棒形状電極を移動させることにより処理を行う。
棒形状の上部電極と下部電極の間で、ストリーマ（フィラメント状放電）が発生するが、発生する位置は棒の幅の範囲内に限られる。そのため、棒の軸方向でストリーマ（フィラメント状放電）均一になるように制御しながら、相対的に基板と棒形状電極を移動させることにより、プラスチックなどの基板を用いても基板にダメージを与えずウェル内部に均一に処理をすることができる。
【００６２】
この棒形状の上部電極の幅がウェルの直径以下であることが好ましい。電極の幅がウェルの直径以下であれば、例えば図５（ａ）（ｂ）に示すように、ウェルの真上に電極がある場合、発生したストリーマ（フィラメント状放電）はウェル内に到達する。これは電極の軸方向で同様に起こる。しかし、電極の幅がウェルの直径より大きい場合、例えば図５（ｃ）（ｄ）に示すように、ウェルの真上に電極があるとき、発生したストリーマ（フィラメント状放電）はウェル内部へいくものとウェルの外へいくものがなど、電極の幅方向、軸方向でランダムに起こる。
また、幅方向で上部電極と下部電極の誘電率は異なる場合があり、例えば、図５（ｃ）（ｄ）に示すように電極の中心がウェル中心の真上に来たとき、ストリーマ（フィラメント状放電）がウェル内部よりウェルの外側で起きやすい場合、相対的に基板と棒形状電極を移動させてもウェル内にストリーマ（フィラメント状放電）が到達しにくくなるおそれがある。
【００６３】
なお、図５（ｂ）（ｄ）は基板裏面がウェルの形状に沿って基板下方向に凸形状になっている形状の例である。
【００６４】
また、処理は大気中で行っても良いが、基板と上部電極の間に処理ガスを流しても良い。処理ガスとしては、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスが挙げられる。
【００６５】
交流電源を用いる場合の周波数は、数ｋＨｚ〜数１００ｋＨｚぐらいである。
放電する際の電圧は数１０００Ｖｐｐ〜数１０ｋＶｐｐの範囲内であることが好ましく、電源の出力としては０．１ｋＷ〜４０ｋＷの範囲内であることが好ましい。
【００６６】
印加電圧、処理時間、基材と電源を相対的に移動させる場合の移動速度などは、基材の材質や電極の形状、求める処理内容により適宜設定することができる。また、処理ガスを供給する場合の供給量なども適宜設定することができる。
【００６７】
本発明の容器は、同一基板上に、ウェル状試薬収容部及びウェル状反応部を設けても良い（図６参照）。
ウェル状試薬収容部に反応に必要な試薬を入れておき、試薬をウェル状試薬収容部に分注し、ウェル状反応部で反応させることができる。なお、この場合、ウェル状反応部に試薬の一部を予め配置しておいても良い。
【００６８】
ウェル状試薬収容部は用いる試薬の種類などに応じて複数設けることができる。例えば、試薬収容部には検出物質を含む溶液や、検出するための試薬が複数あり、多段階反応を行う場合は、検出するための試薬の一つを含む溶液、またはその他バッファー、希釈液などを入れておくことができる。
【００６９】
また、試薬収容部では、複数の試薬を混合させてもよい。試薬収容部で試薬を混合した後に別に設けた反応部で反応させることができる。
【００７０】
ウェル状反応部は複数設けても良い。複数も受けることにより、同時に複数の反応を行うことができる。
【００７１】
また、反応を２種類以上行う場合、第二反応部を設けても良い。
【００７２】
例えば、反応がＤＮＡの検出反応に用いる場合、第二反応部はＰＣＲ反応部にすることができる。
ＰＣＲ反応部を設けることにより、同一チップ上で検体の調整、ＤＮＡの検出を行うことができる。
ＰＣＲ反応部としては、ウェル状の反応部を設けても良いし、例えば図７に示すように流路を設け流路内で反応を行っても良い。流路を設ける場合、例えば、両端に開口部を有し、内部に流路を設ける構造が例としてあげられる。開口部直径は５ｃｍ以下程度、開口部深さは１ｍｍ〜５ｃｍ程度である。開口部に表面処理をする場合、前述のウェル内の処理と同様、本発明の処理法が効果を発揮するものである。
【００７３】
第二反応部が流路状である場合、具体的には例えば図９に示すような形状であってもよい。
流路状第二反応部は、両端に基材を貫通する貫通孔を設け、基材の裏面に両貫通孔を接続する溝部を設ける。この溝部上に底部形成用フィルムを貼り合わせることにより、流路状反応部を形成する。
この時、溝部の幅、高さはそれぞれ１ｍｍ〜５ｍｍの範囲内であることが好ましい。
【００７４】
前記溝部は両貫通孔を直線で結んでいても良いし、試薬や検査対象の蒸発を防ぐために屈曲した形状であっても良い。
【００７５】
底部形成用フィルムとしてはフィルム状のものを用いることができる。このようなものとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィンフィルム、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアセタールフィルム、ポリアミドフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、ポリカーボネートフィルム、シクロオレフィン系フィルム、シリコン樹脂系フィルム、フッ素系樹脂フィルムなどが挙げられる。
また、アルミニウムなどの金属箔や、金属箔と前述の樹脂フィルムの積層フィルムを用いても良い。
【００７６】
底部形成用フィルムは接着剤を用いて貼り合わせることができる。また、ヒートシールにより貼り合わせても良い。ヒートシールであれば、反応部内への接着剤の影響を考慮しなくても良いので好ましい。
また、底部形成用フィルムは、一部溝部へ食い込む形状であれば好ましい。基材と底部形成用フィルムの間に隙間が生じず、試薬や検査対象の漏れがないものとなるからである。
【００７７】
また、貫通孔開口部は容量を増やすために基材から上部に突出した形状にしてもよい（図９の８ａ参照）。
【００７８】
また、開口部にはフタ材を設けてもよい。
【００７９】
また、その他の反応部を設けても良い。
【００８０】
また、例えば図８に示すように、ウェル状反応部同士を接続する流路を設けてもよい。またウェル状反応部と試薬収容穴部、ＰＣＲ反応部、その他の反応部を接続する流路を設けてもよい。これら流路を形成することにより、連続した反応を行わせることが可能となる。
【００８１】
また、基板には、変形などを軽減するためにリブを設けてもよい。リブとしては、基板端部の下部及び／又は上部に幅０．１〜３ｍｍ、高さ０．１〜３ｍｍ程度のものを設ければよい。また、置いたときに安定するよう、支持用脚部を設けてもよい。
【００８２】
本発明では、様々な生化学系の反応用として用いることができ、例えば抗原抗体反応及びＤＮＡ反応の検出などに用いることができる。
抗原抗体反応による抗原検出の場合、例えば、予め各ウェル状反応部内に抗原を含む試料を入れておき、後から検体として抗体を含む試薬を添加し、抗原または抗体のいずれかに標識物質を付けておくことで、反応の有無を検出できる。標識物質としては、蛍光などの発光物質が一般的に用いられる。なおこの場合、基板上に試薬収容部を設けて置き、検体を収容しておいてもよい。
【００８３】
ＤＮＡの検出の場合、例えば、予めウェル状反応部内に核酸プローブを用意しておく。その後、検体ＤＮＡをウェル状反応部に供給し、核酸プローブと検体ＤＮＡのハイブリダイゼーションさ反応により、ＤＮＡの検出を行うことができる。その際、検体ＤＮＡに標識物質を付けておけば、その標識物質の有無を検出することにより検出が可能となる。また、検体ＤＮＡは、血液等から抽出したＤＮＡをＰＣＲ法、ＬＡＭＰ法などにより調整しておいたものを用いることができる。また、核酸プローブとして配列の異なる核酸を複数用意することで検出物質としての検体ＤＮＡがどのような配列であるかを検出することができる。なおこの場合、基板上に試薬収容部を設けて置き、検出物質を収容しておいてもよい。
【００８４】
また、基板上に遺伝子増幅反応部を設けておき、チップ上で連続して、血液などから抽出したＤＮＡを遺伝子増幅反応により増幅させ、それを検体とし、反応部で核酸プローブとの反応の有無を検出してもよい。具体的には、例えばウェル状試薬収容部に検体として血液などから抽出したＤＮＡを収容しておき、分注動作により、遺伝子増幅反応部へ分注し、遺伝子増幅反応により調整した検体をウェル状の反応部へ分注すればよい。ウェル状試薬収容部から遺伝子増幅反応部、ウェル状反応部へは流路を用いて送液しても良い。
なお、ここでいう遺伝子とはＤＮＡ、ＲＮＡなどのことをいう。また遺伝子増幅反応方法としては前記ＰＣＲ法、ＬＡＭＰ法などがある。
【００８５】
また、一塩基遺伝子多型（ＳＮＰ）の解析にも用いることができる。なお、検体を検出するための試薬は複数あってもよく、検体が蛍光標識されていない場合には、試薬のひとつが標識されていればよい。
【００８６】
また、標識物質は、反応物に特有に作用するものを、反応後に加えることもできる。このようなものとしては、ＤＮＡの検出におけるインターカレーターなどがある。また、ここでいう標識物質とは間接的なものも含む。すなわち、蛍光物質などに結合する物質を標識物質として検体またはプローブ核酸などの検体を検出するための試薬に結合させておき、後から蛍光物質を加えても良い。
【００８７】
また、多段階反応を行ってＳＮＰまたはＤＮＡを検出してもよい。
例えば、インベーダー・アッセイ法（サードウェイブテクノロジーズ，Ｉｎｃ（米国ウィスコンシン州マディソン市）を用いても良い。これによりＳＮＰ解析の具現化を図ることが可能となる。
【００８８】
この場合、検体を検出するための試薬が複数種でもよく、予めウェル状反応部内に少なくとも１種の試薬を入れておき、その後、検体と試薬を同時または順次注入し、反応をおこなっても良い。
【００８９】
また、ウェル状反応部、ＰＣＲ反応部には、反応用液の乾燥を防ぐ目的でミネラルオイルなどの反応用液より比重の軽い不揮発性液体を加えても良い。
また、検体を検出するための試薬はウェル状反応部内に固定してもよいし、固定させずに保持させておくだけでもよい。
【実施例】
【００９０】
＜実施例１＞
図１０のウェル形状の検出チップを、金型成形により作成する。成形に用いた樹脂は、ポリプロピレン（プライムポリマー株式会社製）を用いて寸法縦２．５ｃｍ×横１２ｃｍの成形品を作成した。
【００９１】
試薬収容部は直径１３ｍｍ、深さ６ｍｍで先端が半球状とし、反応部は直径３ｍｍ、深さ２ｍｍで側面が傾斜し底面が平坦である、断面台形形状とした。なお、基材厚みは１ｍｍでウェル状試薬収容部及びウェル状反応部の底部は基板から下方にはみ出す形状にした。
試薬収容部は４、反応部は２０個設けた。
【００９２】
第二反応部であるＰＣＲ反応部は、直径９ｍｍ、深さ４ｍｍで先端が半球状のものを形成した。
【００９３】
なお、基板の端から試薬収容部、ＰＣＲ反応部、反応部という順に設けた。
【００９４】
次に表面処理として、図２の装置を用い、試薬収容部、第二反応部、反応部の表面処理を行った。上部電極は図３（ａ）のような形状にし、凸部の間隔は３ｍｍであるものを用いた。
基材を搬送させながら、電源に３８０Ｗ（電圧６４Ｖ、電流４．９Ａ）印加し、コロナ放電を発生させ、表面処理を行った。
【００９５】
ウェル内部の水との接触角の測定は困難であったため、表面の平坦なところの水との接触角を７点測定し、結果を表１に示す。
【００９６】
【表１】
2007189961.tif 000003
【００９７】
このチップを用いてインベーダ反応を行った。インベーダー反応はインベーダーアッセイキット（ＴｈｉｒｄＷａｖｅＴｅｃｈｏｎｏｇｙ社製）に準ずる。
【００９８】
まず、４つの試薬収容部にはそれぞれ
・ミネラルオイル１２０μｌ［ウェル１］
・ＰＣＲ試薬（純水、バッファー、ＤＮＡポリメラーゼ、ｄＮＴＰ、Ｐｒｉｍｅｒ）２０μｌ［ウェル２］
・インベーダー試薬（純水、バッファー、酵素（クリベース）、フレットプローブ）６５μｌ［ウェル３］
・血液から採取した検体ＤＮＡ８μｌ［ウェル４］
を針の内径２ｍｍのピペットを用いて加え収容した。
反応部にはインベーダープローブ２μｌづつを針の内径２ｍｍのピペットを用いて加えて、乾燥させた。
【００９９】
まず、ウェル２からＰＣＲ試薬を１２μｌとり、ウェル４に入れ、ピペットを数回ポンピングすることにより混合した。混合した試薬のうち５μｌを第二反応部（ＰＣＲ反応部）にいれ、その上からウェル１からミネラルオイル５μｌを入れた。
液の回収注入にはいずれも針の内径２ｍｍのピペットを用いた。
【０１００】
第二反応部（ＰＣＲ反応部）内で９５℃３０秒、７０℃３０秒、６５℃９０秒のサイクルを３０回行うことで、ＰＣＲ反応を行った。なお、加熱冷却の温度制御は第二反応部の上下にペルチェ素子を配置し行った。
【０１０１】
試薬収容部から回収する際、所望量を回収できた。またＰＣＲ反応時に気泡の膨張による液の流出がなかったため、ＰＣＲ反応部に気泡の混入なく試薬を分注することができたと思われる。従って、試薬収容部、ＰＣＲ反応部の開口部に所望の表面処理ができたと思われる。
【０１０２】
ＰＣＲ反応終了後、ＰＣＲ反応終了液を全量取り出し、ウェル３に入れ、インベーダー試薬と混合した。なお、反応液のうち、ミネラルオイルの下にある反応終了液だけを針の内径２ｍｍのピペットにより抽出した。
【０１０３】
混合した液を４０μｌとり、２μｌづつ２０の反応部に分注し、その後ウェル４からミネラルオイル８０μｌとり、４μｌづつを同じく２０の反応部に分注した。なお分注には針の内径２ｍｍのピペット用いた。
【０１０４】
次に２０の反応部に６１℃、２０分間の環境下に置き、インベーダー反応を行った。反応時には２０のウェル状反応部全てで気泡の膨張による反応液の噴出しは見られなかった。
反応が完了したら、蛍光検出を行った。測定した結果、蛍光が検出され、反応が起こったことが確認された。
したがって、２０のウェル状反応部全てに所望の表面処理ができていたものと思われる。
【０１０５】
＜比較例１＞
図４に示す、表面処理を直径３ｍｍの噴出し口を有するリモート型のプラズマ処理装置を用い、各ウェル上を走査することで発生したプラズマをふきつけながら処理した以外は実施例１と同様に行った。
【０１０６】
表面処理したチップのウェル内部の水との接触角の測定は困難であったため、表面の平坦なところの水との接触角を７点測定し、結果を表２に示す。
【０１０７】
【表２】
2007189961.tif 000004
【０１０８】
比較例のチップの表面処理を行った後、各反応工程を進めた結果、試薬収容部から回収、ＰＣＲ反応は問題なく行うことができたが、反応部でのインベーダー反応を行った際、いくつかのウェルで、反応液とミネラルオイルの上下逆転による反応液の蒸発が見られた。したがって、２０のウェル状反応部全てに均一な反応できていなかったことが推測された。
【０１０９】
以上、実施例、比較例の結果より、実施例では、平坦部の接触角にばらつきがなく、ウェルへの液の注入、回収、ウェル内の反応がうまくいったため、ウェル内部も均一に表面処理されていたことが推測される。
それに対し、比較例では、平坦部の接触角でばらつきがあり、ウェルへの液の注入、回収、ウェル内の反応もばらつきがあったため、ウェル内部は均一に表面処理できていないことが推測される。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の容器の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の表面処理装置の一例を示す概略図である。
【図３】本発明の表面処理装置の電極の一例を示す概略図である。
【図４】従来の表面処理装置の一例を示す概略図である。
【図５】本発明の表面処理の一例を示す概略図である。
【図６】本発明の容器の一例を示す概略図である。
【図７】本発明の容器の一例を示す概略図である。
【図８】本発明の容器の一例を示す概略図である。
【図９】本発明の容器の一例を示す概略図である。
【図１０】本発明の容器の一例を示す概略図である。
【図１１】本発明の容器の一例を示す概略図である。
【図１２】本発明の容器の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１      容器
２      基板
３      ウェル
４      上部電極
４（ａ）上部電極断面
４（ｂ）上部電極断面
５      下部電極
６      ウェル状試薬収納部
７      ウェル状反応部
８      第二反応部（ＰＣＲ反応部）
８（ａ）貫通孔開口部の突出形状
８（ｂ）下部フィルム
９      流路
１０    リモート型プラズマ処理装置のプラズマ発生部
【図１】
2007189961.tif 000005
【図２】
2007189961.tif 000006
【図３】
2007189961.tif 000007
【図４】
2007189961.tif 000008
【図５】
2007189961.tif 000009
【図６】
2007189961.tif 000010
【図７】
2007189961.tif 000011
【図８】
2007189961.tif 000012
【図９】
2007189961.tif 000013
【図１０】
2007189961.tif 000014
【図１１】
2007189961.tif 000015
【図１２】
2007189961.tif 000016