(57)【要約】【課題】  基板表面の平滑性には影響を及ぼさず、入手容易な材料で簡易に作成可能であるとともに、担持物の固定領域以外に検体が付着することを防止することが可能なチップ及びその製造方法を提供する。【解決手段】  検出対象となる成分と反応する成分を有する担持物を、基板１表面上に担持可能なチップＴに関する。  基板１の表面には、ホスホリルコリン類似基含有重合体で被覆された被膜２領域と、基板１表面が露出した固定領域３と、が形成されている。【選択図】  図１
2007071650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象となる成分と反応する成分を有する担持物を、基板表面上に担持可能なチップであって、
前記基板の表面には、ホスホリルコリン類似基含有重合体で被覆された被膜領域と、
前記基板表面が露出した固定領域と、が形成されていることを特徴とするチップ。
【請求項２】
前記固定領域には、前記担持物が担持されていることを特徴とする請求項１に記載のチップ。
【請求項３】
前記基板は、少なくともその表面がシラノール基含有基材で構成されており、
前記ホスホリルコリン類似基含有重合体は、
下記一般式（１）
【化１】
2007071650.tif 000009
（式中、Ｒ１は炭素数２〜１０の２価の炭化水素基を示し、Ｒ２は炭素数２〜４の２価の炭化水素基を示し、Ｒ３，Ｒ４及びＲ５は同一あるいは異なってもよく、水素原子あるいは炭素数１〜６の炭化水素基を示し、Ｒ６は水素またはメチル基であり、Ｒ７は炭素数１〜６の２価の炭化水素基を示し、Ｒ８，Ｒ９，Ｒ１０は同一あるいは異なってもよく、炭素数１〜３のオキシアルキレン基であり、このうち１または２つはメチル基であってもよく、Ｒ１１は水素またはメチル基であり、ｌとｍは各構成単位の割合を示し、ｌは０．７５から０．９９、ｍは０．０１から０．２５の範囲であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフにより標準ポリエチレングリコールを用いて換算した重量平均分子量が１０，０００から１，０００，０００の範囲である。）で示される共重合体であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のチップ。
【請求項４】
検出対象となる成分と反応する成分を有する担持物を、基板表面上に担持可能なチップの製造方法であって、
前記基板の表面を、ホスホリルコリン類似基含有重合体で被覆する第１の工程と、
前記基板表面に対してレーザ光を照射してレーザアブレーションを行うことにより、レーザ光照射位置の前記ホスホリルコリン類似基含有重合体を除去し、前記基板の一部を露出させて固定領域を形成する第２の工程と、
前記固定領域へ前記担持物を噴射して、前記固定領域へ前記担持物を担持させる第３の工程と、
を備えることを特徴とするチップの製造方法。
【請求項５】
前記第２の工程では、前記レーザ光の照射口に、前記固定領域の形状と略同一の形状を有する開口を備えるカバーを装着し、前記開口を通過して前記基板に前記レーザ光を照射することを特徴とする請求項４に記載のチップの製造方法。
【請求項６】
前記第２の工程では、前記レーザ光の照射口を所定間隔で移動させて、レーザアブレーションを繰り返すことにより、前記固定領域を複数形成することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のチップの製造方法。
【請求項７】
前記担持物は、インクジェット機能により前記固定領域へ噴射されることを特徴とする請求項４に記載のチップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップおよびその製造方法に係り、特に、化学工学，生命工学，環境，医療などの分野に広く使用される細胞用チップ、抗体用チップ等において、薬物高速スクリーニング，動物実験代替，細胞研究等に使用されるチップ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
血液などの生体成分，工場からの排水，食品などに含まれる特定の物質を、生物が有する高い物質認識能力を利用して特異的に検出・測定する技術が開発されている。このような技術では、生体分子であるタンパク質やＤＮＡなどが基板上に担持されており、この生体分子と測定対象物質との特異的な反応や相互作用を電気化学的あるいは光学的手法で観測することで、測定対象物質を検出したり濃度を測定したりすることが可能となる。
【０００３】
一般に、このように生体分子を用いて、生体分子と測定対象物質との特異的反応を利用したアッセイを行うにあたり、大規模な並列アッセイを目的として多数・多種の生体分子を固定化したチップが使用される機会が多い。
チップとは、アレイとも称され、多数の生体分子を基板上に規則的に配列固定させたものである。
この基板上に配列固定される生体分子に応じて、ＤＮＡ断片が配列固定されたＤＮＡチップ、抗体が配列固定された抗体チップ（プロテインチップ）、細胞が配列固定された細胞チップ等、多種のチップが存在する。
【０００４】
このような、チップを作成する方法としては、半導体製造技術で使用されているフォトリソグラフィー技術を応用する方法等、多数の方法が知られている。
また、これらの方法の改良法として、疎水性であるとともに、光又は熱の作用によって親水性となる表面を有する基板を使用する技術が開発されている（例えば、特許文献１）。
特許文献１の技術では、光源と基板との間にフォトマスクを配置し、このフォトマスクを介して、活性光の照射、レーザ光の走査露光、熱の印加等を行う。
このように、フォトマスクを介して光，レーザ光，熱等のエネルギーが加えられた部分が親水性となることによって、この親水性の領域がＤＮＡプルーブを受容するセル領域となる。
【０００５】
しかしながら、上記のような従来のフォトリソグラフィー技術を利用した方法は、煩雑な操作が必要であり、チップ作成に時間及びコストがかかるという問題点があった。
また、チップ上に形成されるセル領域の形状を変える毎に対応するフォトマスクを設計する必要があり、手間がかかるという問題点もあった。
また、特許文献１の技術では、チップの基板として、疎水性であるとともに、光又は熱の作用によって親水性となる表面を有する特殊な物質を使用する必要がある。このため、チップ作成のためのコストが上昇する等の問題がある。
また、基板自体を加工するため、セル領域にも加工のためのエネルギーが加えられている。このため、セル領域の表面形状に影響を及ぼし、セル領域の平滑性が損なわれる恐れがあり、セル領域に固定される生体分子が規則的に整列しない恐れがあった。
【０００６】
従って、かねてから、基板表面（特にセル領域）には影響を及ぼさず、入手容易な材料で簡易に作成可能なチップの開発が望まれていた。
また、セル領域以外に物質が付着することが防止されると、更に好適である。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−０２８８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、基板表面の平滑性には影響を及ぼさず、入手容易な材料で簡易に作成可能であるとともに、担持物の固定領域以外に検体が付着することを防止することが可能なチップ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、上記課題は、請求項１に係るチップによれば、検出対象となる成分と反応する成分を有する担持物を、基板表面上に担持可能なチップであって、前記基板の表面には、ホスホリルコリン類似基含有重合体で被覆された被膜領域と、前記基板表面が露出した固定領域と、が形成されていることにより解決される。
また、このとき、前記固定領域には、前記担持物が担持されている。
本発明に係るチップの表面は、ホスホリルコリン類似基を分子内に備える重合体で被覆されている。このホスホリルコリン類似基は、細胞膜の構成成分であるリン脂質が有するホスホリルコリン基と類似する官能基であり、このような官能基を分子内に有する重合体は、細胞膜と同様にタンパク質や血球といった生体成分との相互作用が極めて弱く、これらの生体成分の吸着や変性を抑制する性質を有する。
また、固定領域は、抗体等を担持するための領域となるが、この部分は、ホスホリルコリン類似基を分子内に備える重合体で被覆されていない。
よって、固定領域には、抗体等を確実に担持することができるとともに、固定領域以外の表面は、ホスホリルコリン類似基を分子内に備える重合体で被覆されているため、細胞等の検体の付着を防ぐことができる。
【００１０】
この場合、請求項３のように、前記基板は、少なくともその表面がシラノール基含有基材で構成されており、前記ホスホリルコリン類似基含重合体は、
下記一般式（１）
【化１】
2007071650.tif 000003
（式中、Ｒ１は炭素数２〜１０の２価の炭化水素基を示し、Ｒ２は炭素数２〜４の２価の炭化水素基を示し、Ｒ３，Ｒ４及びＲ５は同一あるいは異なってもよく、水素原子あるいは炭素数１〜６の炭化水素基を示し、Ｒ６は水素またはメチル基であり、Ｒ７は炭素数１〜６の２価の炭化水素基を示し、Ｒ８，Ｒ９，Ｒ１０は同一あるいは異なってもよく、炭素数１〜３のオキシアルキレン基であり、このうち１または２つはメチル基であってもよく、Ｒ１１は水素またはメチル基であり、ｌとｍは各構成単位の割合を示し、ｌは０．７５から０．９９、ｍは０．０１から０．２５の範囲であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフにより標準ポリエチレングリコールを用いて換算した重量平均分子量が１０，０００から１，０００，０００の範囲である。）で示される共重合体であると好適である。
このように構成されているため、基板をホスホリルコリン類似基含有重合体で簡易に被覆することができる。
つまり、ホスホリルコリン類似基含有重合体中の有機ケイ素基は、加水分解性のオキシアルキレン基を分子内に有しているため、水中で加水分解してシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を形成する。このシラノール基は不安定であるため、例えばガラスのような、表面にシラノール基を有する基材（シラノール基含有基材）のシラノール基と脱水反応を起こし、安定なシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）を形成する。このように、基板をホスホリルコリン類似基含有重合体で簡易に被覆することができる。
【００１１】
また、上記課題は、請求項４に係るチップの製造方法によれば、検出対象となる成分と反応する成分を有する担持物を、基板表面上に担持可能なチップの製造方法であって、前記基板の表面を、ホスホリルコリン類似基含有重合体で被覆する第１の工程と、前記基板表面に対してレーザ光を照射してレーザアブレーションを行うことにより、レーザ光照射位置の前記ホスホリルコリン類似基含有重合体を除去し、前記基板の一部を露出させて固定領域を形成する第２の工程と、前記固定領域へ前記担持物を噴射して、前記固定領域へ前記担持物を担持させる第３の工程と、を備えることにより解決される。
このように、本発明によれば、レーザアブレーションにより、ホスホリルコリン類似基含有重合体の被覆を除去し、簡易に固定領域を形成することができる。
このとき、レーザ光により除去されるのは、レーザ光が照射された部分のホスホリルコリン類似基含有重合体のみであり、露出する基板表面は処理されない。
よって、露出する基板表面の平滑性には影響を及ぼすことなく、固定領域を形成することができる。
また、レーザ光が照射された部分のホスホリルコリン類似基含有重合体のみを除去すればよいため、直接基板を削って凹部（固定領域に相当）を形成する場合に比して、小さいエネルギーで固定領域を形成することができる。
【００１２】
このとき、前記第２の工程では、前記レーザ光の照射口に、前記固定領域の形状と略同一の形状を有する開口を備えるカバーを装着し、前記開口を通過して前記基板に前記レーザ光を照射するよう構成されていると、従来のフォトリソグラフィー技術を利用した方法のような、煩雑な操作が不要となり、チップ作成のための時間及びコストが軽減される。
また、フォトマスクも不要である。
【００１３】
また、このとき、前記第２の工程では、前記レーザ光の照射口を所定間隔で移動させて、レーザアブレーションを繰り返すことにより、前記固定領域を複数形成すると好適である。
更に、前記担持物は、インクジェット機能により前記固定領域へ噴射されると、インクジェット機能を利用することにより、生体分子を固定領域へ確実に噴射することができるため好適である。また、固定領域の周囲は、ホスホリルコリン類似基含有重合体で被覆されているため、担持物がこの部分まで噴射されても、洗浄等により容易に除去することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、基板表面は、ホスホリルコリン類似基を分子内に備える重合体で被覆されているが、抗体等を担持するための領域となる固定領域は、ホスホリルコリン類似基を分子内に備える重合体が除去されている。
よって、固定領域には抗体等を確実に担持することができるとともに、固定領域以外に検体等の物質が付着することを防止することができる。
このため、未反応検体等がチップに付着しづらいので、洗浄作業等により、未反応検体を容易に回収することができる。
【００１５】
また、本発明によれば、固定領域は、レーザアブレーションにより作成される。この処理は、被覆されたホスホリルコリン類似基含有重合体を除去するのみの処理であり、基板自体を処理するものではない。よって、固定領域に露出する基板表面の平滑性には影響を及ぼさないので、抗体等の担持物を確実に担持することができる。
また、被覆されたホスホリルコリン類似基含有重合体を除去するのみの処理であるため、従来のように基板を直接削って凹部（固定領域に相当）を形成する技術に比して、小さいエネルギーで処理することが可能であり、チップの製造コストを抑えることができる。
更に、本発明に係るチップは、ガラス（シラノール基含有基材）のような、安価で入手容易な材料で作成することができる。よって、特殊な材料を使用することなく、低コストで作成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明に係るチップ及びその製造方法について説明する。
なお、以下に説明する材料，器具，条件などは本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
【００１７】
本実施形態に係るチップＴは、図１に示すように、略矩形状のチップであり、基板１，被膜２，複数の固定領域３を主要構成とする。
チップＴとは、複数の固定領域３に、検出対象となる検体と特異的に結合する生体分子を担持させておき、そのチップＴに検体をアプライし、担持された生体分子と検体との特異的結合を検出するために使用されるものである。
このチップＴは、複数の固定領域３が規則的に配列されていることから、一般的にはアレイとも称される。
【００１８】
本実施形態に係る基板１は、略矩形状のシラノール基含有基材である。なお、本実施形態では、一般的なスライドグラスを使用している。
本実施形態に係る被膜２は、スライドグラスの表面に覆設される被膜である。
被膜２は、ホスホリルコリン類似基を有するポリマーである。
このポリマーは、生体膜の構成成分の１つであるリン脂質極性基（ホスホリルコリン基）と類似した構造を有するホスホリルコリン類似基を含有しているため、タンパク質やＤＮＡなどの生体分子との相互作用が極めて弱い。このため、基板１の被膜２で覆われた部分には、これらの有機物が極めて付着しにくくなっている。
なお、このホスホリルコリン類似基を有するポリマーの構造に関しては、後述する。
【００１９】
本実施形態に係る固定領域３は、略矩形の凹部である。
固定領域３は、被膜２の厚さ分の深さを有する凹部であり、被膜２を略矩形に掘り込むことにより形成される。
また、固定領域３は、チップＴ上に複数形成されており、本実施形態においては、一辺約５０μｍの略正方形状に形成されている。更に、隣接する固定領域３，３間の距離は、約５０μｍとなっている。
なお、理解の容易のため、図１では固定領域３を実際よりも拡大して図示している。
また、固定領域３の底面は、基板１の表面が露出している。
このため、固定領域３の底面には、生体分子を固定することができるが、固定領域３以外には、生体分子を含む各種有機物が吸着しにくい。
よって、検体をアプライした後、固定領域３に固定された生体分子と反応しなかった検体が基板１に吸着しにくくなっている。
このため、チップＴを洗浄するのみで、生体分子と反応しなかった検体を容易に回収することができる。
なお、本実施形態においては、担持物として、生体分子である抗体、ＤＮＡ、ＲＮＡ、たんぱく質等が使用されるが、これに限られるものではなく、対象とする成分と特異的に結合可能な成分を有する物質であればどのようなものであってもよい。
【００２０】
次いで、ホスホリルコリン類似基を有するポリマーの構造について説明する。
本実施形態において使用する被膜２は、ホスホリルコリン類似基含有重合体からなる。
ホスホリルコリン類似基含有重合体とは、生体膜の構成成分の一つであるリン脂質極性基（ホスホリルコリン基）と同一又は類似の構造を有する官能基を意味する。具体的には、下記一般式（２）で示される官能基であることが望ましい。
【化２】
2007071650.tif 000004
（式中、Ｒ３，Ｒ４及びＲ５は同一あるいは異なってもよく、水素原子あるいは炭素数１〜６の炭化水素基を示し、ｎは２以上の整数を示す。）
具体的には、被膜２は、下記一般式（１）で示される共重合体Ａである。
【化１】
2007071650.tif 000005
（式中、Ｒ１は炭素数２〜１０の２価の炭化水素基を示し、Ｒ２は炭素数２〜４の２価の炭化水素基を示し、Ｒ３，Ｒ４及びＲ５は同一あるいは異なってもよく、水素原子あるいは炭素数１〜６の炭化水素基を示し、Ｒ６は水素またはメチル基であり、Ｒ７は炭素数１〜６の２価の炭化水素基を示し、Ｒ８，Ｒ９，Ｒ１０は同一あるいは異なってもよく、炭素数１〜３のオキシアルキレン基であり、このうち１または２つはメチル基であってもよく、Ｒ１１は水素またはメチル基であり、ｌとｍは各構成単位の割合を示し、ｌは０．７５から０．９９、ｍは０．０１から０．２５の範囲であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフにより標準ポリエチレングリコールを用いて換算した重量平均分子量が１０，０００から１，０００，０００の範囲である。）
【００２１】
本発明で使用される共重合体Ａは、分子内に有機ケイ素基を有している。この有機ケイ素基は、シラノール基との間でシロキサン結合を形成する。このシロキサン結合により、共重合体Ａはシラノール基を有するシラノール基含有基材の表面に結合することができる。
【００２２】
また、共重合体Ａは、分子内にホスホリルコリン類似基を有している。このホスホリルコリン類似基は、生体膜の構成成分の１つであるリン脂質極性基（ホスホリルコリン基）と類似した構造をしているため、タンパク質やＤＮＡなどの生体分子との相互作用が極めて弱く、これらの有機物がシラノール基含有基材に吸着することを抑制する。
【００２３】
更に、上記共重合体Ａは、分子内にホスホリルコリン類似基を有するホスホリルコリン類似基含有単量体（ａ１）と、分子内に有機ケイ素基を有する有機ケイ素基含有単量体（ａ２）を構成単位とする共重合体であることが好ましい。
【００２４】
上記共重合体Ａの構成単位の一つであるホスホリルコリン類似基含有単量体（ａ１）は、細胞膜の構成成分であるリン脂質が有するホスホリルコリン基と類似した性質を有するホスホリルコリン類似基を側鎖として備え、且つ、分子内に重合性の（メタ）アクリロイル基を有する単量体である。
具体的には、下記一般式（３）で示される化合物が好適に使用される。
【化３】
2007071650.tif 000006
（式中、Ｒ１は炭素数２〜１０の２価の炭化水素基を示し、Ｒ２は炭素数２〜４の２価の炭化水素基を示し、Ｒ３，Ｒ４及びＲ５は同一あるいは異なってもよく、水素原子あるいは炭素数１〜６の炭化水素基を示し、Ｒ６は水素またはメチル基である。）
【００２５】
このような化合物としては、例えば、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−２−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、３−（メタ）アクリロイルオキシプロピル−２−（トリエチルアンモニオ）エチルホスフェート、４−（メタ）アクリロイルオキシブチル−２−（トリエチルアンモニオ）エチルホスフェート、５−（メタ）アクリロイルオキシペンチル−２−（トリエチルアンモニオ）エチルホスフェート、６−（メタ）アクリロイルオキシヘキシル−２−（トリエチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−２−（トリエチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−２−（トリプロピルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−２−（トリブチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピル−２−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシブチル−２−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシペンチル−２−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシヘキシル−２−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート等が挙げられる。ここで、「（メタ）アクリロイル」とは、メタクリルおよび／またはアクリルを意味する、以下同じ。
なお、上記化合物は、使用に際して単独若しくは混合物として用いることができる。
このうち、入手が特に容易などの理由から、２−（メタクリロイルオキシ）エチル−２−トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート｛＝２−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンともいう（以下、ＭＰＣ）｝が好適である。
【００２６】
また、上記共重合体Ａは、有機ケイ素基含有単量体（ａ２）を構成単位として更に備えている。このような側鎖に有機ケイ素含有基反応性の官能基を有する単量体としては、シランカップリング剤が挙げられる。
【００２７】
シランカップリング剤は、一般式：Ｙ−（ＣＨ２）ｎＳｉＸ３（ｎ＝１〜６，Ｘはアルコキシ基やハロゲンなどの加水分解性の置換基、Ｙはビニル基，アクリロキシ基，メタクリロキシ基，エポキシ基，アミノ基などの反応性の置換基）で示される有機ケイ素化合物である。このようなシランカップリング剤をホスホリルコリン類似基含有単量体（ａ１）の共重合の相手として選択すると、シランカップリング剤の反応性の置換基（すなわち、上記一般式のＹ）とホスホリルコリン類似基含有単量体の反応性の置換基が反応して共重合体を形成すると共に、生成する共重合体は側鎖に加水分解性の置換基（すなわち、上記一般式の（ＣＨ２）ｎＳｉＸ３）を有するものとなる。
【００２８】
このようなシランカップリング剤としては、下記一般式（４）で示される化合物が挙げられる。
【化４】
2007071650.tif 000007
（式中、Ｒ７は炭素数１〜６の２価の炭化水素基を示し、Ｒ８，Ｒ９，Ｒ１０は同一あるいは異なってもよく炭素数１〜３のオキシアルキレン基であり、このうち１または２つはメチル基であってもよく、Ｒ１１は水素またはメチル基である。）
【００２９】
このような化合物としては、例えば、（メタ）アクリロキシメチルトリメトキシシラン、（メタ）アクリロキシメチルメチルジメトキシシラン、（メタ）アクリロキシメチルジメチルメトキシシラン、（メタ）アクリロキシメチルトリエトキシシラン、（メタ）アクリロキシメチルメチルジエトキシシラン、（メタ）アクリロキシメチルジエトキシシラン、（メタ）アクリロキシメチルトリプロポキシシラン、（メタ）アクリロキシメチルメチルジプロポキシシラン、（メタ）アクリロキシメチルジプロポキシシラン、２−（メタ）アクリロキシエチルトリメトキシシラン、２−（メタ）アクリロキシエチルメチルジメトキシシラン、２−（メタ）アクリロキシエチルジメチルメトキシシラン、２−（メタ）アクリロキシエチルトリエトキシシラン、２−（メタ）アクリロキシエチルメチルジエトキシシラン、２−（メタ）アクリロキシエチルジエトキシシラン、２−（メタ）アクリロキシエチルトリプロポキシシラン、２−（メタ）アクリロキシエチルメチルジプロポキシシラン、２−（メタ）アクリロキシエチルジプロポキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、（メタ）アクリロキシプロピルジメチルメトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルジエトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルトリプロポキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルメチルジプロポキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルジプロポキシシラン等が挙げられる。
なお、上記化合物は、使用に際して単独若しくは混合物として用いることができる。
このうち、入手が容易である点や、ホスホリルコリン類似基含有単量体（ａ１）との重合性に優れている点などから、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（以下、３−ＭＰＭＳ）｝が好ましい。
【００３０】
共重合体Ａは、上記一般式（３）で示されるホスホリルコリン類似基含有単量体（ａ１）由来のホスホリルコリン類似基を分子内に有している。このホスホリルコリン類似基は、上述したように、生体膜の構成成分の１つであるリン脂質極性基（ホスホリルコリン基）と類似した構造をしているため、優れた生体適合性を示し、生体成分との相互作用が極めて小さい。
【００３１】
また、本発明の共重合体Ａは、上記一般式（４）で示される有機ケイ素基含有単量体（ａ２）由来の有機ケイ素基を分子内に有している。この有機ケイ素基は、加水分解性のオキシアルキレン基を分子内に有しているため、水中で加水分解してシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を形成する。このシラノール基は不安定であるため、例えばガラスといった表面にシラノール基を有する基材（以下、シラノール基含有基材という）のシラノール基と脱水反応を起こし、安定なシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）を形成する。また、共重合体Ａのシラノール基は、時間の経過と共に他の重合体のシラノール基や分子内の他のシラノール基と部分的に縮合し、重合体分子間あるいは重合体分子内で安定な架橋構造を形成する。
【００３２】
従って、シラノール基含有基材の表面に存在するシラノール基とのシロキサン結合により共重合体はシラノール基含有基材表面に強固に結合して膜表面から剥離しにくくなる。
また、共重合体Ａは、上述したように重合体分子内および分子間で安定した架橋構造を形成している。このような架橋構造により、シラノール基含有基材表面にホスホリルコリン類似基が密に集合した表面層を形成するため、溶媒中のタンパク質などの有機物がシラノール基含有基材表面に付着しにくくなる。更に、溶媒への溶解度が小さく溶媒中へ溶出しにくくなり、長期にわたって安定してシラノール基含有基材表面を被覆する。
従って、このような共重合体で表面処理されたシラノール基含有基材は、検体中に含まれる生体分子のシラノール基含有基材表面への非特異的な吸着を効率的に防止することが可能となる。
【００３３】
上記した各単量体（ａ１），（ａ２）は、いずれも（メタ）アクリロイル基を分子内に有している。このため、他の（メタ）アクリロイル基との重合体の形成が容易であり、重合開始剤の濃度や反応時間といった条件を調整することで、所望の重量分子量を有する重合体を比較的容易に合成することができる。
【００３４】
共重合体Ａとしては、原料の入手容易性などの理由により、特に、ホスホリルコリン類似基含有単量体（ａ１）としてＭＰＣ、有機ケイ素基含有単量体（ａ２）として３−ＭＰＭＳの組み合わせにより合成される共重合体が好ましい。具体的には、下記一般式（５）
【化５】
2007071650.tif 000008
（式中、ｌとｍは各構成単位の割合を示し、ｌは０．７５から０．９９、ｍは０．０１から０．２５の範囲であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフにより標準ポリエチレングリコールを用いて換算した重量平均分子量が１０，０００から１，０００，０００の範囲である。）で示される共重合体が好ましい。
【００３５】
ホスホリルコリン類似基含有単量体（ａ１）の共重合体中での含有割合ｌは、モル分率で０．７５〜０．９９であればよい。なお、この場合、有機ケイ素基含有単量体（ａ２）の含有割合ｍは、０．０１〜０．２５となる。
特に、ホスホリルコリン類似基含有単量体（ａ１）の共重合体中での含有割合ｌがモル分率で０．８〜０．９７の範囲が好ましい。ホスホリルコリン類似基含有単量体（ａ１）のモル分率が０．７５以下ではシラノール基の反応密度が高くなり、シラノール基の縮合による架橋構造が密になるため、溶媒中で不溶となり好ましくない。
また、共重合体中のホスホリルコリン類似基の含有割合が低いため、シラノール基含有基材表面への生体成分の非特異的吸着を防止する効率が損なわれ好ましくない。
【００３６】
一方、ホスホリルコリン類似基含有単量体（ａ１）の含有割合ｌが、モル分率で０．９９以上では、有機ケイ素基含有単量体（ａ２）の共重合体中での含有割合が低くなるため、シラノール基とシラノール基含有基材表面の水酸基とのシロキサン結合が形成されにくくなったり、シラノール基の縮合による安定な架橋構造が形成されにくくなったりするため好ましくない。
【００３７】
また、共重合体Ａの重量平均分子量は、特に限定されないが、好ましくは、ゲルパーミエーションクロマトグラフにより標準ポリエチレングリコールを用いて換算した重量平均分子量が１０，０００〜１，０００，０００であればよい。より好ましくは、１００，０００〜８００，０００である。重合体の重量平均分子量が１０，０００より少ないと、溶媒への溶解度が大きくなるため好ましくない。一方、重量平均分子量が１，０００，０００より多いと、溶媒への溶解性が低下しすぎることがあるため好ましくない。
【００３８】
ホスホリルコリン類似基含有単量体（ａ１）と有機ケイ素基含有単量体（ａ２）の共重合体の種類としては、ランダム共重合体，ブロック共重合体，グラフト共重合体など、公知の重合体のいずれであってもよい。
各単量体の重合は、溶液重合，乳化重合，懸濁重合等の公知の方法を用いて行われる。この際、必要に応じて重合系を、窒素，アルゴン等の不活性ガスで置換して、あるいはこの不活性ガスの雰囲気下において重合温度０〜１００℃、重合時間１０分〜４８時間の重合条件でラジカル重合させる方法等により調製する事ができる。
【００３９】
重合に際しては、公知のラジカル重合開始剤を用いることができる。ラジカル重合開始剤としては、例えば、２，２−アゾビス（２−アミジノプロピル）二塩酸塩、４，４−アゾビス（４−シアノ吉草酸）、２，２−アゾビス（２−（５−メチル−２−イミダゾリン−２−イル）プロパン）二塩酸塩、２，２−アゾビスイソブチルアミド二水和物、２，２−アゾビスイソブチロニトリル、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過酸化ベンゾイル、ジイソプロピルペルオキシジカーボネート、ｔ−ブチルペルオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルペルオキシピバレート、ｔ−ブチルペルオキシジイソブチレート、過酸化ラウロイル、アゾビスイソブチロニトリル、２，２ −アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、ｔ−ブチルペルオキシネオデカノエート等が挙げられる。特に、４，４−アゾビス（４−シアノ吉草酸）あるいは２，２−アゾビスイソブチロニトリルが好適である。
【００４０】
これらのラジカル重合開始剤は単独で用いても混合物で用いてもよい。また、重合開始剤には各種レドックス系の促進剤を用いても良い。重合開始剤の使用量は、単量体組成物１００重量部に対して０．０５〜３．０重量部が好ましい。反応温度は４０〜８０℃が好ましく、特に５０〜７０℃が好適である。
ラジカル重合開始剤の種類や濃度、反応時間や反応温度などを適便選択することにより、所望の重量平均分子量を有する共重合体Ａを得ることが可能となる。
また、得られた共重合体Ａの精製は、再沈殿法，透析法，精密濾過法，限外濾過法など一般的な精製方法により行うことができる。
【００４１】
上記共重合体Ａを溶解する溶媒としては、メタノール，エタノール，イソプロパノールなどのアルコール類が挙げられる。また、２種類以上の溶媒を混合した混合溶媒を使用することも可能である。混合溶媒としては、ジメチルホルムアミド，ジメチルスルオキシド，アセトニトリル，ジオキサン，アセトン，メチルエチルケトン，酢酸エチル，テトラヒドロフラン，Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド，Ｎ−メチル−２−ピロリドン等の有機溶剤とアルコールとの混合物等が挙げられる。
【００４２】
共重合体Ａは、前述したようにシラノール基含有基材の表面のシラノール基とシロキサン結合を形成して安定した表面層を形成する。シラノール基含有基材の材料としては、表面にシラノール基を有する材料であればよく、例えばホウケイ酸ガラス，石英ガラス，ソーダ石灰ガラスなど公知の材料が挙げられる。
【００４３】
次いで、図２により、本実施形態に係るチップＴの製造方法について説明する。
まず、基板１に被膜２を構成する共重合体Ａをコーティングする。
このコーティングは、共重合体Ａを基板１に吸着させることにより行う。
共重合体Ａをシラノール基含有基材へ吸着させる際には、事前にシラノール基含有基材の表面を研磨したり、洗浄したりするなどして有機物等を取り除いておくことが好ましい。
シラノール基含有基材の表面を研磨する方法としては、目の細かいサンドペーパーで研磨したり、アルミナ粉末やダイヤモンドペーストなどを不織布などに含ませてシラノール基含有基材の表面を擦ったりする方法により行われる。洗浄後は、脱イオン水や純水などで洗浄溶液を洗い流す。
【００４４】
共重合体Ａのシラノール基含有基材への結合は、共重合体Ａを溶解した溶液をシラノール基含有基材の表面に塗布したり、溶液にシラノール基含有基材を浸漬したりするなどの方法により行われる。シロキサン結合の形成反応には、プロトンが必要となるため、反応系中に酢酸，クエン酸，コハク酸，塩酸などから選択される酸を添加する。添加する酸の濃度は１０〜２００μＭである。また、共重合体Ａとシラノール基含有基材の接触時間は、約５〜３０分程度で十分であるが、例えば２〜５時間程度の長時間行うことで、配向性の高い表面層を形成することが可能となる。
【００４５】
シラノール基含有基材の表面に接触した共重合体Ａは、シラノール基含有基材表面のシラノール基と共重合体Ａの有機ケイ素基との間で共有結合性のシロキサン結合を形成することで、シラノール基含有基材表面に安定な表面層を形成する。
【００４６】
シラノール基含有基材へ共重合体Ａを吸着させた後、水などの溶媒でシラノール基含有基材の表面を洗浄して遊離の共重合体Ａを除去する。洗浄後は水などの溶媒中に浸漬した状態で保存することが可能である。また、必要に応じてシラノール基含有基材表面を乾燥させて保存することもできる。この場合、大気中で自然乾燥させたり、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気で乾燥させたりすることで行うとよい。
【００４７】
次いで、レーザ光を照射することにより、基板１上に複数の固定領域３を形成する。
これは、図２（Ａ）に示すように、被膜２でコーティングされた基板１にレーザ光を照射してレーザアブレーションを行い、レーザ光を照射した部分の被膜２を取り除くことにより行う。
レーザ光の照射は、公知のレーザ装置Ｓを使用して行われる。
このとき、レーザ光の照射口Ｓ１には、固定領域３の開口面積とほぼ同一の面積を有する略正方形状の孔１１ａが穿孔されたカバー１１が配設される。
よって、照射口Ｓ１から発射されたレーザ光は、孔１１ａを通過して、略正方形状となって、基板１に照射される。
このレーザ光のエネルギーにより、被膜２の結合が切断され、この部分の被膜２が削り取られる。
このため、レーザ光が照射された部分には、基板１の表面が露出することとなる。
なお、使用するレーザ光の波長は、約２００ｎｍ〜４５０ｎｍが望ましい。
本実施形態においては、約２４５ｎｍの波長のレーザ光を使用している。
【００４８】
次いで、照射口Ｓ１を基板１に対して相対的に移動させて、同様にレーザアブレーションを行う。この操作を繰り返すことにより所定個数の固定領域３を、基板１上に形成してチップＴを作成する（図２（Ｂ））。
本実施形態では、隣接する固定領域３，３間の距離は約５０μｍに設定されているので、約５０μｍずつ照射口Ｓ１を移動させることとなる。
ただし、このような形態に限定されるものではなく、複数の孔１１ａが形成されたカバー１１を使用して複数個ずつ固定領域３を形成してもよい。
【００４９】
このように、本実施形態においては、カバー１１に形成された孔１１ａを介してレーザ光を照射しレーザアブレーションを行うことにより複数の固定領域３を形成する。このため、フォトリソグラフィー技術でチップを作成するときのような、現像作業、エッチング作業、レジスト除去作業等の煩雑な工程を経ることなく、簡易に複数の固定領域３が形成されたチップＴを形成することができる。
また、本実施形態においては、レーザ光で削り取るのは、被膜２部分のみであり、基板１自体を処理するものではない。
そのため、基板１を直接削り取り凹部（固定領域に相当）を形成する技術に比して、レーザ出力が小さくてよい。よって、エネルギーを省力化することができ、製造コストが減少する。
また、基板１を直接削るものではないため、基板１を直接削り取り凹部（固定領域に相当）を形成する技術に比して、固定領域３の平滑性を保つことができる。このため、固定領域３に固定される生体分子を規則正しく確実に固定することができる。
更に、本実施形態では、孔１１ａを有するカバー１１と照射口Ｓ１とを一体として基板１に対して相対的に移動させて、複数の固定領域３を形成するので、移動量に応じて様々な固定領域３の配置パターンを容易に得ることができる。
【００５０】
次いで、図２（Ｃ）に示すように、固定領域３に生体分子を固定する。この生体分子としては、抗体、ＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質等が挙げられる。
本実施形態においては生体分子として抗体を使用しており、固定領域３に抗体は、公知の技術で担持される。
また、本実施形態においては、インクジェット技術により生体分子を固定領域３にアプライしている。
これは、公知の印刷用インクジェット技術のヘッドＵを使用して行う。例えば、インクの代わりに生体分子を懸濁させた溶液を充填し、生体分子をピエゾ素子等により固定領域３へ噴射する。この操作を繰り返すことにより、全ての固定領域３に生体分子を固定する。なお、固定する生体分子の種類を変更する際には、インクジェットのヘッドＵを他の生体分子が充填されたヘッドＵに取り替えればよい。
【００５１】
このような噴射作業を繰り返すことにより、全ての固定領域３に目的とする生体分子を固定してチップＴを完成させる。
なお、上述したとおり、チップＴの表面（固定領域３を除く部分）には、被膜２が施されている。
よって、固定領域３から溢れた生体分子は、被膜２の存在により付着することがない。
このため、固定領域３から溢れた生体分子は容易に除去可能である。
【００５２】
図２（Ｄ）に示すように、このようにして作成されたチップＴに、検体（本実施形態においては細胞懸濁液）をアプライすることにより、抗体と特異的に結合する細胞を検出する。
上述したとおり、チップＴの固定領域３以外の箇所は、被膜２によりコーティングされているため、固定領域３に固定された抗体と特異的に結合した細胞以外の細胞は、チップＴ上に安定的に残存することができない。
よって、チップＴを緩衝液等で洗浄することにより、未反応細胞は容易にチップＴから離れるため、未反応細胞を容易に回収することができる。
このため、高価な細胞や、多量に入手することが困難な細胞を検体とする場合であっても、未反応細胞を容易に回収できるため好適である。
なお、チップＴに検体をアプライした後、固定領域３に固定された抗体と特異的に結合した検体は、例えば、蛍光分析等、公知の方法で検出される。
【００５３】
以上のように、本実施形態においては、固定領域３以外の領域に検体が付着することを防止することができるチップＴを簡易に作成することができる。
このように、作成されたチップＴは、薬物高速スクリーニング、動物実験代替、レセプター解析や細胞内代謝解析等の細胞機能研究等、様々な場面において利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係るチップの斜視図である。
【図２】本発明に係るチップの製造工程を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  基板
２  被膜
３  固定領域
１１  カバー
１１ａ  開口（孔）
Ｓ  レーザ装置
Ｓ１  照射口
Ｔ  チップ
Ｕ  ヘッド
【図１】
2007071650.tif 000010
【図２】
2007071650.tif 000011