(57)【要約】【課題】本発明は、動物等の細胞を個々に捕捉する細胞捕捉チップに関し、細胞固定に優れ且つ細胞固定に伴う細胞への負荷が小さい細胞捕捉が実現でき、マイクロインジェクション法での注入処理の大量処理化を可能にする。【解決手段】細胞捕捉チップ１は、１つの細胞２を捕捉する１つ以上の細胞捕捉部３と、細胞捕捉部３ごとに設けられる吸引孔４とを有して、液体中に存在する細胞２を吸引孔４からの負圧によって細胞捕捉部３に捕捉する細胞捕捉チップ１であって、細胞捕捉部３は、吸引孔４からの負圧または陽圧によって細胞１つが通過できる開口サイズの細胞入出口６を有する蓋部５を設け、蓋部５で閉じられた細胞捕捉部内部は１つの細胞２だけが収容可能なマイクロウェルとする構成である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの細胞を捕捉する１つ以上の細胞捕捉部と、該細胞捕捉部ごとに設けられる吸引孔とを有して、液体中に存在する細胞を吸引孔からの負圧によって細胞捕捉部に捕捉する細胞捕捉チップであって、
前記細胞捕捉部は、
前記吸引孔からの負圧または陽圧によって細胞１つが通過できる開口サイズの細胞入出口を有する蓋部を設け、該蓋部で閉じられた細胞捕捉部内部は１つの細胞だけが収容可能な細胞収容空間とする
ことを特徴とする細胞捕捉チップ。
【請求項２】
前記細胞入出口は、
細胞群の平均細胞直径を１とするとき、該細胞入出口に内接する球形の直径が０．２以上で１．０未満の範囲内である
ことを特徴とする請求項１記載の細胞捕捉チップ。
【請求項３】
前記細胞収容空間は、
細胞群の平均細胞直径を１とするとき、該細胞収容空間に内接する球形の直径が１．０以上で２．０未満の範囲内である
ことを特徴とする請求項１記載の細胞捕捉チップ。
【請求項４】
前記細胞入出口は、
細胞の通過方向に対してほぼ垂直に１つ以上の凸部を有して成る
ことを特徴とする請求項１記載の細胞捕捉チップ。
【請求項５】
前記蓋部は、
前記吸引孔からの負圧または陽圧では細胞１つが通過できない開口サイズの貫通穴を１つ以上更に有する
ことを特徴とする請求項１記載の細胞捕捉チップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動物等の細胞を個々に捕捉する細胞捕捉チップに関し、特に細胞への吸引力または吸着力などによることなく細胞を捕捉し続ける細胞捕捉チップに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、細胞内に遺伝子などを注入することで細胞の性質改変を行うことは遺伝的な原因による病気を治療する方法として注目され、その研究が進んでいる。この研究の成果として、遺伝子の役目を解明することができるとともに、個人の遺伝子特性に合わせた投薬や治療を行うテーラーメード医療が可能になることなどがある。
【０００３】
細胞内に遺伝子を注入する方法としては、高圧パルスを利用する電気的な方法（エレクトロポレーション法）、エンドサイトーシスや膜融合を利用する化学的な方法（リポフェクション法）、ウイルスを利用する生物的な方法（ウイルスベクター法）、微細針を使用する機械的な方法（マイクロインジェクション法）、レーザー光を利用する光学的な方法（レーザーインジェクション法）などが一般的に良く知られている。しかしながら、電気的な方法は細胞に与えるダメージが大きく、また化学的な方法では遺伝子の注入効率が悪い。更に生物的な方法では全ての注入材料が導入できない（ウイルスの制限）などの欠点がある。一方、現時点では機械的な方法が、最も安全で注入効率が高い方法として注目されている。
【０００４】
従来の機械的な方法には、図７に示すように細胞を捕捉させるための細胞径よりも小さな複数の孔を空けた細胞固定板（一般にはＳｉチップ）を備え、細胞を入れた培養液（液体培地）を孔の下部に設けた吸引孔から吸引することによって細胞固定板上の孔の表面部分に細胞が吸着して固定される。細胞を固定させる手段には図示しないがその他に、電極間に高周波を印加し、細胞に働く電場の力を利用して細胞固定板上の微小電極に細胞を固定させるものや、細胞に親和性の無い細胞固定板上に細胞親和性物質を配置し、その細胞親和性物質上に細胞を固定させるものなどがある。それらいずれかの手段によって固定された細胞に微細注入針（キャピラリー）を差し込んで物質を注入（注入処理）する方法がある（例えば、特許文献１参照）。この方法では、細胞固定板上に吸着、固定された複数の細胞それぞれに注入針で物質を順次に注入することにより、細胞への注入処理の大量処理を行う。
【特許文献１】特開平１−１１２９７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術である吸引によって細胞を固定させるものでは、細胞を捕捉した時点から注入針にて物質を細胞に注入し終えるまでの間は、細胞固定板上から細胞が離脱および動かないように吸引孔より常に細胞を吸引し続けなければならないことから、吸引孔に接している細胞壁が常に負圧状態にあって細胞がストレスやダメージを受けるという問題がある。また、細胞固定板上の孔を多量化することによって注入処理の大量処理化が可能ではあるが、処理対象の細胞数の増加に伴って全ての細胞への注入処理が完了するまでの総時間が長くなることから、その間に与え続けられる細胞へのストレスやダメージが大きくなることにより、更なる大量処理化には不向きという問題がある。
【０００６】
他の高周波印加によって細胞を固定させるものでは、細胞へのストレスやダメージなどを考慮して高周波の印加程度を小さくしようとすると細胞を固定する力が弱くなり、また、細胞親和性物質によって細胞を固定させるものでは、細胞へのストレスやダメージは小さいものの細胞を固定する力を十分に得ることが難しいなどから、それらは共に注入針を細胞に差し込む際の細胞の位置安定性に欠けるという問題がある。
【０００７】
以上から、細胞捕捉中の細胞固定に優れるとともに、細胞に与えるストレスやダメージなどが小さくて、マイクロインジェクション法での注入処理の大量処理化に適した細胞捕捉手段が求められている。
【０００８】
そこで本発明は、細胞固定に優れ且つ細胞固定に伴う細胞への負荷が小さい細胞捕捉が実現でき、マイクロインジェクション法での注入処理の大量処理化を可能にする細胞捕捉チップ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】
第１の発明の細胞捕捉チップは、１つの細胞を捕捉する１つ以上の細胞捕捉部と、該細胞捕捉部ごとに設けられる吸引孔とを有して、液体中に存在する細胞を吸引孔からの負圧によって細胞捕捉部に捕捉する細胞捕捉チップであって、前記細胞捕捉部は、前記吸引孔からの負圧または陽圧によって細胞１つが通過できる開口サイズの細胞入出口を有する蓋部を設け、該蓋部で閉じられた細胞捕捉部内部は１つの細胞だけが収容可能な細胞収容空間とする構成とする。
【００１０】
第２の発明の細胞捕捉チップは、前記第１の発明の細胞捕捉チップにおいて、前記細胞入出口は、細胞群の平均細胞直径を１とするとき、該細胞入出口に内接する球形の直径が０．２以上で１．０未満の範囲内である構成とする。
【００１１】
第３の発明の細胞捕捉チップは、前記第１の発明の細胞捕捉チップにおいて、前記細胞収容空間は、細胞群の平均細胞直径を１とするとき、該細胞収容空間に内接する球形の直径が１．０以上で２．０未満の範囲内である構成とする。
【００１２】
第４の発明の細胞捕捉チップは、前記第１の発明の細胞捕捉チップにおいて、前記細胞入出口は、細胞の通過方向に対してほぼ垂直に１つ以上の凸部を有して成る構成とする。
【００１３】
第５の発明の細胞捕捉チップは、前記第１の発明の細胞捕捉チップにおいて、前記蓋部は、前記吸引孔からの負圧または陽圧では細胞１つが通過できない開口サイズの貫通穴を１つ以上更に有する構成とする。
【００１４】
前記第１、第２および第３の発明によれば、吸引孔からの負圧または陽圧によって細胞１つが通過できる開口サイズの細胞入出口を有する蓋部を細胞捕捉部に設け、蓋部で閉じられた細胞捕捉部内部は１つの細胞だけが収容可能な細胞収容空間としたことから、吸引孔からの負圧によって細胞入出口を通過させて１つの細胞を細胞捕捉部内に捕捉した後、蓋部によってその細胞を細胞捕捉部内に確実に留めて固定状態にすることができる。
【００１５】
また、前記第４および第５の発明によれば、蓋部には細胞入出口とは異なる箇所に空間（貫通穴を含む）を有することから、細胞捕捉部内に捕捉した細胞を、その空間から細胞入出口とは異なる角度から観察や操作などすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、蓋部に有する細胞入出口を通過させて細胞捕捉部内に捕捉した１つの細胞を、細胞への外力などによらず、蓋部によって細胞捕捉部内に確実に留めて固定状態にできることから、細胞固定に優れ且つ細胞固定に伴う細胞へのストレスやダメージなどの負荷が小さい細胞捕捉が実現できる。
【００１７】
また、蓋部には細胞入出口とは異なる箇所に貫通穴などの空間を有することから、細胞捕捉部内に捕捉した細胞をその空間から操作あるいは観察などすることができる。
【００１８】
更に、細胞捕捉部内に捕捉した細胞を吸引孔からの陽圧によって細胞入出口から放出できることから、注入処理などされた細胞を容易に回収することができる。
【００１９】
したがって、マイクロインジェクション法での注入処理の大量処理化を実現できることから、注入処理に伴う処理時間やコストの低減が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（実施例１）
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施例の細胞捕捉チップの構造を示す図であって、図中(a)の図は細胞捕捉チップの断面図、図中(b)の図は細胞捕捉部の拡大斜視図、図中(c)の図は細胞捕捉状態を示す図である。なお、説明の便宜上、ここでは細胞捕捉部は半球型の細胞収容空間を有する形状とし、更に細胞入出口の開口形状は円形として説明する。
【００２１】
図１(a)において、細胞捕捉チップ１は、１つの細胞２を捕捉する細胞捕捉部３を１つ以上備えたものである。また図１(b)において、細胞捕捉部３は、半球型のマイクロウェル構造であって、細胞捕捉部３内に負圧または陽圧を加えるための吸引孔４を有し、また細胞捕捉部３の上部（ここでは吸引孔４の配設側に対向する側）には吸引孔４からの負圧または陽圧によって細胞１つが通過できる開口サイズの細胞入出口６を有する蓋部５を設け、蓋部５で閉じられた細胞捕捉部３内部には１つの細胞２だけが収容可能な細胞収容空間７を有する構造である。なお、図１(c)において、細胞捕捉部３内の細胞収容空間（以下、マイクロウェルと称す）７に存在する１つの細胞２は、捕捉された状態にある細胞２である。
【００２２】
細胞入出口６の設置位置は、その開口形状の中心が相対的にマイクロウェル７の中心に位置することがより望ましい。また、吸引孔４の設置位置についても同様である。つまり、細胞入出口６および吸引孔４が円形の場合にその中心が、半球型マイクロウェルにおいては、その半球の中心に対応する位置とする。
【００２３】
また、細胞入出口６の開口サイズは、捕捉対象の細胞群の平均細胞直径を１とするとき、細胞入出口６に内接する球形の直径が０．２以上で１．０未満の範囲内とし、吸引孔４からの負圧または陽圧が全く無い状態では細胞が細胞入出口６を通過できず、一方、細胞２が細胞入出口６を通過する際には細胞２に過度のストレスが掛からない程度のサイズに設定にすることが好ましい。例えば細胞直径が２０μｍであるとき、細胞入出口６の円形の直径は４μｍ以上から２０μｍ未満の範囲内であって、１０μｍ程度が好ましい。
【００２４】
同様に、吸引孔４の開口サイズについては０．２未満の範囲内とし、マイクロウェル７内に捕捉した細胞２が吸引孔４の負圧により吸引孔４を通過しないサイズに設定する。各サイズを前記範囲内とする場合の吸引孔４の負圧値は、例えば４５０Ｐa 程度が望ましい。
【００２５】
更に、マイクロウェル７の大きさは、同様にして平均細胞直径を１とするとき、マイクロウェル７に内接する球形の直径が１．０以上で２．０未満の範囲内とし、マイクロウェル７内に収容された細胞２に対してマイクロウェル７壁からの圧迫によるストレスが掛からず、しかもその細胞２の移動自由距離が短くなるように設定することが好ましい。
【００２６】
続いて、細胞捕捉チップ１により細胞２を捕捉する動作について説明する。細胞捕捉チップ１上に満たされた細胞２を含む液体である細胞懸濁液が、吸引孔４を介して下方向より４５０Ｐa での負圧吸引を受けることにより、懸濁液中の細胞２がマイクロウェル７に引き寄せられる。
【００２７】
捕捉対象の細胞群の細胞直径が例えば約２０μｍの場合において、細胞入出口６の直径を１０μｍ（細胞直径２０μｍに対して０．５の開口サイズ）としているとき、吸引孔４からの負圧吸引によって約２０μｍの細胞２は細胞入出口６を通過してマイクロウェル７内に導入され、捕捉（収容）される。しかし、細胞群中に約１００μｍの細胞２が含まれていた場合、その細胞２は直径１０μｍ（細胞直径１００μｍに対して０．１の開口サイズ）の細胞入出口６を通過できず、細胞入出口６の開口部分を例えば塞いだ状態として、マイクロウェル７内に導入されることはない。このことから、マイクロウェル７内には、ほぼ同じサイズの細胞２、つまり捕捉対象とした細胞２だけを確実に捕捉させることが可能になる。
【００２８】
一旦マイクロウェル７内に捕捉された細胞２は、細胞入出口６の直径が細胞直径よりも小さいために負圧吸引を止めても細胞２は細胞入出口６を通過できず、蓋部５で留められることから、マイクロウェル７の外部へ浮遊することはない。そのため、細胞２を捕捉した後は、吸引孔４からの負圧吸引を止めて、負圧吸引による細胞２へのストレスを無くすことができる。このことは、注入処理中の細胞２へのダメージを極めて小さくできることから、注入物質（薬液など）に対する細胞２の反応や機能発現などを正確に観察することが可能になる。なお、複数ある吸引孔４をブロック単位化してブロック単位で負圧吸引などさせると、注入処理中の負圧吸引による細胞２それぞれへのストレスを更に小さくすることができる。
【００２９】
また、マイクロウェル７内に捕捉された細胞２は移動自由距離が短いために、マイクロウェル７の外部の細胞入出口６から微細注入針（キャピラリー）を細胞２に差し込んで注入処理を行う際、細胞２が針先から大きく逃げることがないため、物質（薬液など）を容易に注入できる。
【００３０】
なお、細胞２への注入処理が終了した後は、吸引孔４を介して陽圧印加を行うことによって、捕捉されていた細胞２は細胞入出口６を通過してマイクロウェル７の外部、つまり細胞捕捉チップ１から離脱させることができるため、注入処理後の細胞２の全てを回収することできる。回収された細胞２は、ここでは説明しない後工程の反応検出や培養などに使用される。
【００３１】
次に、細胞捕捉チップ１の作製プロセスについて、図面を参照しながら説明する。図２は、細胞捕捉チップの作製プロセスを示す図であり、図２中の(a)〜(e) は、以下の説明項目の(a)〜(e) に対応するものとする。なお、細胞捕捉チップ１は、その製造性などから一般的にＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板を用いての製造が都合良いため、ＳＯＩ基板を用いた例で説明する。
【００３２】
(a) 先ず、ＳＯＩ基板を洗浄した後、デバイス層（Ｓｉ層）をパターニングするためのフォトレジストを塗布する。ここで使用されるフォトレジストの材質や厚みは、特に限定されるものではない。次に、フォトマスクを用いてフォトレジストを露光し、その後、現像する。フォトレジストの露光は、一般に半導体製造に用いられているマスクアライナを使用する。パターニングしたレジストは、Ｓｉの貫通孔（吸引孔４）のためのエッチングマスクとして使用される。Ｓｉの貫通孔形成にはドライエッチング装置を使用して、貫通孔が形成される。
【００３３】
(b) 次に、デバイス層に半球型のマイクロウェル形状を作製（マイクロウェル形成）するため、デバイス層表面にエッチングマスクを作製する。次の工程にてウェットエッチングを使用する場合、エッチングマスクはＳＯＩ基板全体を熱酸化膜で被覆することが好ましい。また、ドライエッチングを使用する場合には、エッチングマスクはフォトレジストまたはスパッタリング法やＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法によって成膜したＳｉＯ2 （酸化シリコン）やＳｉ3 Ｎ4 （窒化シリコン）などでも構わない。
【００３４】
ウェットエッチングおよびドライエッチングでのエッチングマスクは、フォトレジストの場合、前述(a) と同様にフォトマスクを用いて露光・現像によるパターニングを行う。一方、ＳｉＯ2 の場合には、ＳｉＯ2 をパターニングするためのマスクが必要となる。ＳｉＯ2 のパターニングにはフォトレジストを用い、パターニングされたフォトレジスト開口部をＨＦ（フッ酸）水溶液でパターニングする。
【００３５】
エッチングマスクを作製した後、デバイス層のシリコンをエッチングしてマイクロウェルを形成する。図２のような半球型のエッチングを行うには、等方性エッチングを使用するのが望ましい。シリコンの等方性エッチングは、ドライエッチングの条件（例えばガス流量比）を変えることで可能である。
【００３６】
半球型マイクロウェルの細胞収容空間７は、１つの細胞２だけを収容でき（細胞２つは収容できない空間）、しかも注入処理時に細胞２が自由に移動しないよう、細胞群の細胞直径を１としたとき、細胞収容空間７に内接する球形の直径が１．０以上で２．０未満の範囲内であることが好ましい。
【００３７】
(c) マイクロウェル形状を作製した後、蓋部５の作製プロセスに移る。蓋部５は可能ならば透明性且つ、ある程度の硬度（例えば、細胞を傷付けにくく、容易に破壊しない適度な硬度）を持った材料、例えばＳｉＯ2 やエポキシ樹脂のＳＵ−８を用いて形成する。ＳｉＯ2 をＣＶＤ法等により成膜する場合、細胞捕捉部３の面にも成膜されてしまうため、細胞捕捉部３全体を犠牲層等（例えばレジスト）で埋めるなどする必要がある。一方、ＳＵ−８レジスト（（株）米国マイクロケム社製厚膜レジスト）を使用する場合も同様である。
厚膜レジストを重ね塗りすることによって、マイクロウェル構造全体がレジストにより埋められる。
【００３８】
次に、レジストをベークした後、平坦化するためデバイス層の表面とレジスト犠牲層を研磨する。研磨は、機械的研磨法の１つであるＣＭＰ（Chemical Mechanical polishing）法を用いる。ＣＭＰ法を用いることにより、レジスト犠牲層とデバイス層とが共に均一な高さの平面となる。
【００３９】
(d) ＣＭＰ法により平坦化された後、蓋部５の成膜を行う。ＳｉＯ2 は有機シリコン系の例えば、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を用いた液体ソースＣＶＤ法を用いることで透明なＳｉＯ2 膜を作製することが可能である。ＣＶＤ法によって作製した２０μｍ程度のＳｉＯ2 膜表面に再度レジストを塗布し、フォトマスク（パターニングマスク）を介して露光・現像する。続いて、ドライエッチングなどでＳｉＯ2 のパターニングを行う。その後、プラズマアッシングによりレジスト犠牲層を除去することで、蓋部５が作製される。
【００４０】
また、ＳＵ−８は従来からのスピンコート法により、厚膜形状の透明な構造体を作製することができる。ＳＵ−８を使用した場合、蓋部５は露光・現像をすることによって一部分のみ開口した形状を作製することができる。更に、レジスト犠牲層は、レジスト剥離液を使用することで除去することができる。
【００４１】
なお、レジスト犠牲層は、厚膜が作製でき、また耐熱性があってレジスト剥離液やプラズマエッチングにより除去できる材料であれば、特に限定されるものではない。
【００４２】
(e) 続いて、ＳＯＩ基板層のエッチングを行う。基板層は細胞捕捉チップ１の支持体として、ある程度の高さが必要である。基板層のエッチングはＳｉとエッチングマスクとのエッチング選択比の関係から、エッチングマスクにはＳｉＯ2 を使用することが好ましい。そこで、デバイス層のシリコンを覆うため、再度熱酸化によってＳＯＩ全面にＳｉＯ2 を成膜する。勿論、ＳｉＯ2 以外の材料、例えばＳｉ3 Ｎ4 であっても構わない。
【００４３】
ＳＯＩ裏面ＳｉＯ2 をパターニングするためにＳＯＩ裏面にフォトレジストを塗布し、現像・露光を行う。ＨＦなどによりＳｉＯ2 のパターニングを行い、その後、裏面から基板層シリコンをアルカリ系水溶液などで異方性エッチングし、ＳＯＩの絶縁膜を除去することで図３(e) のような形状が作製される。なお、ＳＯＩ基板層のシリコンエッチングはドライエッチングなどを用いても構わない。
【００４４】
上述した作製プロセスや材料、形状、寸法などは、本発明と同等の機能や構造を有する細胞捕捉チップ１が作製可能ならば、ここで記述した内容に限定されるものではない。例えば、マイクロウェルの形状は、半球型に類似した楕円球などであっても良く、また、細胞入出口６の開口形状は、楕円形や三角形、四角形、多角形およびそれらの変形などであっても構わない。なお、上述した(c)工程にて、蓋部５には可能ならば透明性を有する材料としたことは、マイクロウェル７内に捕捉された細胞２を蓋部５を透過させて顕微鏡などで観察するに都合良いためである。
（実施例２）
本発明は、実施例１で説明した細胞捕捉チップ１において、その細胞収容空間７を半球型とは異なる形状（角柱型、円柱型、角錐型など）のマイクロウェルとした細胞捕捉チップ１である。図３は、本発明の他の実施例の細胞捕捉チップの構造を示す図（細胞捕捉部の拡大斜視図）である。以下に、本発明の細胞捕捉チップ１の作製プロセスを説明する。
【００４５】
図３(a)および(b) は、マイクロウェル構造が円柱および直方体の形状のものを示す。この形状のマイクロウェル作製までの工程は前述した実施例１に同様（前述(a)の工程）であり、またマイクロウェル作製後の工程も実施例１に同様（前述(c)〜(e)までの工程）である。つまり、それらの間の工程である図２(b)のマイクロウェル形成法（前述(b)の工程）だけが異なるため、この部分の工程だけを以下に説明する。
【００４６】
前述(a) の工程によってのＳＯＩ表面デバイス層のエッチング後、マイクロウェル構造作製用のエッチングマスクをパターニングする。エッチングマスクは、マイクロウェル構造が円柱型の場合は円形とし、また直方体型の場合は正方形（あるいは長方形など）とする。そして、デバイス層シリコンをドライエッチングなどにより垂直にエッチングすることによって、図３(a)および(b) に示すような円柱型また直方体型のマイクロウェルが作製される。
【００４７】
一方、エッチングにシリコン異方性エッチング、例えばアルカリ系エッチャント（エッチング溶液）であるＥＰＷ（Ethylenediamine Pyrochatechol Water）溶液あるいはＴＭＡＨ（Tetra Methyl Ammonium Hydroxide）、ＫＯＨ（水酸化カリウム水溶液）などでのウェットエッチングを使用した場合、図４(c)および(d) に示すような角錐型などのマイクロウェルを作製できる。上記エッチャントを使用した場合、エッチング面はシリコン結晶面異方性を示してテーパー形状となり、そのエッチング時間によって図４(c)や(d) のような形状を得ることができる。
【００４８】
なお、ここでのマイクロウェルの細胞収容空間７も半球型マイクロウェルと同様に、１つの細胞２だけを収容でき（細胞２つは収容できない空間）、しかも注入処理時に細胞２が自由に移動しないよう、細胞群の平均細胞直径を１としたとき、細胞収容空間７に内接する球形の直径が１．０以上で２．０未満の範囲内にすることが望ましい。
【００４９】
また、上述した作製プロセスや材料、形状、寸法などは、本発明と同等の機能や構造を有する細胞捕捉チップ１が作製可能ならば、ここで記述した内容に限定されるものではない。例えば、マイクロウェルの形状は、円柱型や角柱型、円錐型、角錐型およびそれらの変形などであっても構わない。
（実施例３）
本発明は、実施例１で説明した細胞捕捉チップ１において、その蓋部５に有する細胞入出口６の開口形状が円形とは異なり、細胞の通過方向に対してほぼ垂直に１つ以上の凸部を有して成る開口形状の細胞捕捉チップ１である。図４は、本発明の細胞入出口の他の形状（ひさし構造）を示す図であり、また図５は、本発明の細胞入出口の他の変形形状を示す図である。
【００５０】
以下に、本発明の細胞捕捉チップ１の作製プロセスの説明を行うが、先ず、細胞入出口６の形状が図４(a) に示すような４つの凸部（以下、ひさし構造と称す）で形成されたものについてを説明する。
【００５１】
本発明のプロセス工程は、蓋部５のためのパターニングを除いて、前述した実施例１に同様である。蓋部５のフォトマスク（パターニングマスク）を図４(a) のように作製し、ＳｉＯ2 のエッチングあるいはＳＵ−８の露光・現像を行うことにより、図４(b) に示すようなひさし構造が作製される。また、図４(c) に示すような４つの凸部で形成されたものについても同様にして作製することができる。
【００５２】
次に、細胞入出口６の形状が図５(a) に示すような、２つの円形が重なることで２つの凸部（ひさし構造）を形成するものについて説明する。本発明のプロセス工程も、蓋部５のためのパターニングを除いて、前述した実施例１に同様である。蓋部５のフォトマスクを図５(a) のように作製し、ＳｉＯ2 のエッチングあるいはＳＵ−８の露光・現像を行うことにより、図５(b) に示すようなひさし構造が作製される。
【００５３】
本発明の細胞入出口６は、蓋部５で細胞２が通過できる唯一の箇所であり且つ、その開口サイズは、細胞群の平均細胞直径を１としたとき、細胞入出口６に内接する球形の直径が０．２以上で１．０未満の範囲内にすることが望ましい。
【００５４】
また、細胞入出口６の凸部部分は、その一部などによって細胞２の入出時に細胞２を破損または傷付けたり、あるいは細胞２の一部に不要に圧迫ストレスを掛けたりしないように、適度な曲面を持たせることが好ましい。
【００５５】
上述した作製プロセスや材料、形状、寸法などは、本発明と同等の機能や構造を有する細胞捕捉チップ１が作製可能ならば、ここで記述した内容に限定されるものではない。例えば、凸部の形状は凸部それぞれが相似形である必要はなく、また蓋部５の開口空間は点対称や線対称などである必要もない。
【００５６】
本発明による蓋部５では、凸部（ひさし構造）の形状の工夫によって凸部相互間などに適度な空間（隙間など）が得られ、その空間から顕微鏡などにより細胞２の観察が行えるだけでなく、微細注入針による細胞２への注入処理なども可能となる。また、凸部相互間の空間の形態によっては、その空間から顕微鏡による観察を行いながら、他の空間から微細注入針での細胞への注入処理が可能となる。
（実施例４）
本発明は、実施例１で説明した細胞捕捉チップ１において、その蓋部５に細胞入出口６とは異なる１つ以上の開口部である貫通穴を有する細胞捕捉チップ１である。図６は、本発明の複数の貫通穴を有する蓋部を示す図である。
【００５７】
以下に、本発明の細胞捕捉チップ１の作製プロセスを説明する。
【００５８】
本発明のプロセス工程は、前述した実施例３に同様である。蓋部５のフォトマスク（パターニングマスク）を図６のように作製し、ＳｉＯ2 のエッチングあるいはＳＵ−８の露光・現像を行うことにより、図６の貫通穴を有するひさし構造が作製される。
【００５９】
本発明の貫通穴の開口サイズは、細胞２が通過できない大きさであって、細胞群の平均細胞直径を１としたとき、貫通穴に内接する球形の直径が０．２未満であることが望ましい。
【００６０】
上述した作製プロセスや材料、形状、寸法などは、本発明と同等の機能や構造を有する細胞捕捉チップ１が作製可能ならば、ここで記述した内容に限定されるものではない。例えば、貫通穴の開口形状は、円形や楕円形、三角形、四角形、多角形、星型などであっても構わない。また、貫通穴の内壁面は蓋部５の面に対して垂直でなくても良く、例えばマイクロウェル内に捕捉される細胞２の中心付近などに向かって斜行していても良い。
【００６１】
本発明による蓋部５では、細胞入出口６とは異なる開口部の貫通穴を有することから、貫通穴から微細注入針による細胞２への注入処理などが行え、例えば貫通穴を複数備えた場合（図６）、それぞれの貫通穴から複数の微細注入針を用いての連続した注入処理が可能になる。
【００６２】
また、実施例３と同様に、貫通穴から顕微鏡などにより細胞２の観察が行えることから、貫通穴から顕微鏡による観察を行いながら、他の貫通穴から微細注入針での細胞への注入処理が可能になる。
【００６３】
以上の実施例に関し、以下の付記を開示する。
（付記１）
１つの細胞を捕捉する１つ以上の細胞捕捉部と、該細胞捕捉部ごとに設けられる吸引孔とを有して、液体中に存在する細胞を吸引孔からの負圧によって細胞捕捉部に捕捉する細胞捕捉チップであって、
前記細胞捕捉部は、
前記吸引孔からの負圧または陽圧によって細胞１つが通過できる開口サイズの細胞入出口を有する蓋部を設け、該蓋部で閉じられた細胞捕捉部内部は１つの細胞だけが収容可能な細胞収容空間とする
ことを特徴とする細胞捕捉チップ。
（付記２）
前記細胞入出口は、
細胞群の平均細胞直径を１とするとき、該細胞入出口に内接する球形の直径が０．２以上で１．０未満の範囲内である
ことを特徴とする付記１記載の細胞捕捉チップ。
（付記３）
前記細胞収容空間は、
細胞群の平均細胞直径を１とするとき、該細胞収容空間に内接する球形の直径が１．０以上で２．０未満の範囲内である
ことを特徴とする付記１記載の細胞捕捉チップ。
（付記４）
前記細胞入出口は、
細胞の通過方向に対してほぼ垂直に１つ以上の凸部を有して成る
ことを特徴とする付記１記載の細胞捕捉チップ。
（付記５）
前記蓋部は、
前記吸引孔からの負圧または陽圧では細胞１つが通過できない開口サイズの貫通穴を１つ以上更に有する
ことを特徴とする付記１記載の細胞捕捉チップ。
（付記６）
前記貫通穴は、
細胞群の平均細胞直径を１とするとき、内接する球形の直径が０．２未満である
ことを特徴とする付記５記載の細胞捕捉チップ。                                  （付記７）
前記蓋部は、
透明性を有する材料から構成される
ことを特徴とする付記１記載の細胞捕捉チップ。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施例の細胞捕捉チップの構造を示す図
【図２】本発明の細胞捕捉チップの作製プロセスを示す図
【図３】他の実施例の細胞捕捉チップの構造を示す図
【図４】細胞入出口の他の形状（ひさし構造）を示す図
【図５】細胞入出口の他の変形形状を示す図
【図６】複数の貫通穴を有する蓋部を示す図
【図７】従来の細胞捕捉板
【符号の説明】
【００６５】
１    細胞捕捉チップ
２    細胞
３    細胞捕捉部
４    吸引孔
５    蓋部
６    細胞入出口
７    細胞収容空間
【図１】
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【図２】
2007222132.tif 000004
【図３】
2007222132.tif 000005
【図４】
2007222132.tif 000006
【図５】
2007222132.tif 000007
【図６】
2007222132.tif 000008
【図７】
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