(57)【要約】【課題】  マイクロ流路の平滑性が高く、液体の流動や、微量物質の検出に問題が無く、高性能のプラスチック製バイオチップやマイクロ分析チップを提供すること。【解決手段】幅１ｍｍ以下、深さ１ｍｍ以下のマイクロ流路を有するプラスチック製品であって、前記マイクロ流路が切削手段により形成されたものであり、かつ前記マイクロ流路の底面の表面にツールマークが無いことを特徴とするプラスチック製品であり、該プラスチック製品から構成されるバイオチップもしくはマイクロ分析チップ。【特許請求の範囲】
【請求項１】
幅１ｍｍ以下、深さ１ｍｍ以下のマイクロ流路を有するプラスチック製品であって、前記マイクロ流路が切削手段により形成されたものであり、かつ前記マイクロ流路の底面の表面にツールマークが無いことを特徴とするプラスチック製品。
【請求項２】
前記マイクロ流路の底面の表面平滑性のＲａが０．１μｍ以下である請求項１記載のプラスチック製品。
【請求項３】
前記マイクロ流路の底面の表面平滑性のＲｙが１μｍ以下である請求項１又は２記載のプラスチック製品。
【請求項４】
前記マイクロ流路の流路内に液体を流したときに熱レンズ顕微鏡で計測することが可能である請求項１〜３いずれか記載のプラスチック製品。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか記載のプラスチック製品から構成されるバイオチップもしくはマイクロ分析チップ。
【請求項６】
請求項１〜４いずれか記載のプラスチック製品の製造方法であって、切削手段により切削加工を利用してマイクロ流路を形成する工程を有するプラスチック製品の製造方法。
【請求項７】
前記切削手段が、前記マイクロ流路の幅以下の直径を持つマイクロ砥石である請求項６記載のプラスチック製品の製造方法。
【請求項８】
前記切削手段が、前記マイクロ流路の幅以下のツール幅を有するマイクロバイトである請求項６記載のプラスチック製品の製造方法。
【請求項９】
マイクロ流路を形成する工程後に、更にプラスチックと親和性を有する溶剤を塗布して溶剤処理する工程を有する請求項６記載のプラスチック製品の製造方法。
【請求項１０】
マイクロ流路を形成する工程後に、更に流路表面をレーザー処理する工程を有する請求項６記載のプラスチック製品の製造方法。
【請求項１１】
マイクロ流路を形成する工程後に、更にマイクロ流路加工部分及び未加工部分を同時にバフによる研磨処理を行う工程を有する請求項６記載のプラスチック製品の製造方法。
【請求項１２】
前記切削手段がエンドミルであり、かつ粒径５０〜１０００ｎｍの砥粒を含有する研磨液を塗布しながら切削及び研磨加工を行う請求項６記載のプラスチック製品の製造方法。
【請求項１３】
前記切削手段が、底刃の表面の平滑性Rｙが１μｍ以下のエンドミルである請求項６又は１２記載のプラスチック製品の製造方法。
【請求項１４】
前記切削手段がエンドミルであり、エンドミルで流路を形成する時に、式１で示される一回転数あたりの送り量が１μｍ／Ｒｅｖ以下である請求項６記載のプラスチック製品の製造方法。
一回転数あたりの送り量（μｍ／Ｒｅｖ）＝Ｓ／Ｒ／Ｂ      （式１）
Ｓ：エンドミルのスキャンスピード（μｍ／ｓｅｃ）
Ｒ：エンドミルの回転数（Ｒｅｖ／ｓｅｃ）
Ｂ：エンドミルの刃数
【請求項１５】
請求項６〜１４いずれか記載のプラスチック製品の製造方法で作成されたプラスチック製品。
【請求項１６】
請求項１５記載のプラスチック製品を型として電鋳法により作成したプラスチック成形用金型。
【請求項１７】
請求項１６記載のプラスチック成形用金型を利用して射出成形法もしくはホットエンボス成形法で成形するプラスチック製品の製造方法。
【請求項１８】
請求項１７記載のプラスチック製品の製造方法より得られたプラスチック製のバイオチップもしくはマイクロ分析チップ。
【請求項１９】
核酸チップ、プロテインチップ、抗体チップ、アプタマーチップ、及び糖タンパクチップから選ばれる少なくとも１つである請求項５又は１８記載のプラスチック製のバイオチップ。
【請求項２０】
化学分析用チップ、環境分析用チップ、化学合成用チップから選ばれる少なくとも１つである請求項５又は１８記載のプラスチック製のバイオチップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプラスチックに平滑で微細なマイクロ流路を形成する方式に関するものであり、さらにその方式を利用して製造したプラスチック製品、特にプラスチック製バイオチップまたはマイクロ分析チップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、創薬研究や臨床検査のハイスループット化を達成する手段として、生理活性物質を固層基板上に固定化したデバイスであるバイオチップが注目されている。固定化される生理活性物質としては、核酸、たんぱく質、抗体、糖鎖、糖タンパク、アプタマーなどが代表的なものであり、特に核酸を固定化したバイオチップである核酸マイクロアレイはすでに多数の商品が上市されている。チップの形態としては、平板の基板上に各種生理活性物質がスポットされ固定化されている形態であり、主に研究機関における研究分析用に活用されている。
【０００３】
さらに近年、マイクロ分析チップとか、μＴＡＳ（ｍｉｃｒｏ  ｔｏｔａｌ  ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  ｓｙｓｔｅｍ）とか、ラボオンチップと呼ばれる、微細加工技術を利用した化学反応や分離、分析システムの微小化の研究が盛んになっており、マイクロチャネル（微細流路）上で各種の化学反応、特に生理学的反応を行うことが可能となっている。このシステムにおいては、微少量のサンプルを迅速分析できるため、この特長を生かした次期のバイオチップ、特に医療機関における診断用バイオチップとして商品化されることが期待されており、注目されている（これ以降、これらのシステムを、マイクロ分析チップと称する）。
【０００４】
このバイオチップや、マイクロ分析チップは、現在はガラス製のものが主流である。ガラス基板でマイクロ分析チップを作成するためには、たとえば、基板に金属、フォトレジスト樹脂をコートし、マイクロチャネルのパターンを焼いた後にエッチング処理を行う方法がある。しかしガラスは大量生産に向かず非常に高コストであり、プラスチック化が望まれている。
【０００５】
プラスチック製のバイオチップやマイクロ分析チップは、種々のプラスチックを用いて射出成形等の各種の成形方法で製造することが可能であり、効率よく経済的なチップ製造が可能であるため、大量生産に向いている。しかし反面、その欠点として少量生産に不向きという問題がある。射出成形のためにはそれぞれ金型を準備しなければ成形ができないからである。そしてプラスチック製品の最も重要な問題としては、マイクロ流路のように微細な部分を持つ金型作成は一般的にはかなり難しく、金型表面の平滑性や精度を十分高く保てないという点が挙げられる。
【０００６】
次に、プラスチック製品を少量多品種製造する場合、よく用いられる方法としては切削加工があげられるが、プラスチックは軟化点が低く切削屑が溶け付きやすく、さらに弾性が有り柔らかいために切削加工面がきれいに仕上がらないという問題がある。またバイオチップやマイクロ分析チップ用の微細加工は、通常は凹み部分を作るように流路等を作成する加工であり、この流路の底面を通常の研磨装置等で研磨することは技術的にはかなり難しい。その問題を解決するため、エンドミル等の切削治具の形状を工夫する方法があるが（特許文献１）、加工サイズが小さくなると上記問題は顕著になり、バイオチップやマイクロ化学チップに利用されるマイクロ流路の形成を切削加工で行なうと加工面が非常に汚いことが多く、最適加工条件を見出せない、もしくは見出すのに時間がかかることが多い。特に切削加工における問題としては、エンドミル等の回転歯による切削加工を行うときに発生するツールマークがある。ツールマークとは、ドリルの跡である。加工の過程でごく微細で規則的な凹凸が加工面に発生し、バイオチップやマイクロ化学チップにおける光学式の分析の支障になる場合がある。無論その凹凸が極めて微細であれば全く問題ない場合も多いが、多くの場合その凹凸が大きく光学式の分析の支障となる場合が多い。すなわち切削加工は少量多品種生産には向くが、本特許の対象とするマイクロ流路の加工においては加工精度が不十分に問題がある。以上より、プラスチック製のマイクロ流路を得ようとした場合、現在の成形加工や切削加工やその両者の複合では加工精度の点で不十分であり、特に流路の表面の平滑性が不十分であり、市場の要求を満たさない場合も多い。
【０００７】
【特許文献１】特許公開２００２−２１０６０９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、プラスチック表面にマイクロ流路を切削加工で作成するときの特徴に関するものであり、それを実現する方式に関するものであり、それを利用したプラスチック製バイオチップやマイクロ分析チップを作成し提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、ツールマークが非常に小さいことを特徴とする切削加工が、微細流路を有するプラスチック製バイオチップやマイクロ分析チップにとってきわめて重要であることを見出し、本発明に至った。
【００１０】
すなわち本発明は、以下の通りである。
（１）幅１ｍｍ以下、深さ１ｍｍ以下のマイクロ流路を有するプラスチック製品であって、前記マイクロ流路が切削手段により形成されたものであり、かつ前記マイクロ流路の底面の表面にツールマークが無いことを特徴とするプラスチック製品。
（２）前記マイクロ流路の底面の表面平滑性のＲａが０．１μｍ以下である（１）記載のプラスチック製品。
（３）前記マイクロ流路の底面の表面平滑性のＲｙが１μｍ以下である（１）又は（２）記載のプラスチック製品。
（４）前記マイクロ流路の流路内に液体を流したときに熱レンズ顕微鏡で計測することが可能である（１）〜（３）いずれか記載のプラスチック製品。
（５）（１）〜（４）いずれか記載のプラスチック製品から構成されるバイオチップもしくはマイクロ分析チップ。
（６）（１）〜（４）いずれか記載のプラスチック製品の製造方法であって、切削手段により切削加工を利用してマイクロ流路を形成する工程を有するプラスチック製品の製造方法。
（７）前記切削手段が、前記マイクロ流路の幅以下の直径を持つマイクロ砥石である（６）記載のプラスチック製品の製造方法。
（８）前記切削手段が、前記マイクロ流路の幅以下のツール幅を有するマイクロバイトである（６）記載のプラスチック製品の製造方法。
（９）マイクロ流路を形成する工程後に、更にプラスチックと親和性を有する溶剤を塗布して溶剤処理する工程を有する（６）記載のプラスチック製品の製造方法。
（１０）マイクロ流路を形成する工程後に、更に流路表面をレーザー処理する工程を有する（６）記載のプラスチック製品の製造方法。
（１１）マイクロ流路を形成する工程後に、更にマイクロ流路加工部分及び未加工部分を同時にバフによる研磨処理を行う工程を有する（６）記載のプラスチック製品の製造方法。
（１２）前記切削手段がエンドミルであり、かつ粒径５０〜１０００ｎｍの砥粒を含有する研磨液を塗布しながら切削及び研磨加工を行う（６）記載のプラスチック製品の製造方法。
（１３）前記切削手段が、底刃の表面の平滑性Rｙが１μｍ以下のエンドミルである（６）又は（１２）記載のプラスチック製品の製造方法。
（１４）前記切削手段がエンドミルであり、エンドミルで流路を形成する時に、式１で示される一回転数あたりの送り量が１μｍ／Ｒｅｖ以下である（６）記載のプラスチック製品の製造方法。
一回転数あたりの送り量（μｍ／Ｒｅｖ）＝Ｓ／Ｒ／Ｂ      （式１）
Ｓ：エンドミルのスキャンスピード（μｍ／ｓｅｃ）
Ｒ：エンドミルの回転数（Ｒｅｖ／ｓｅｃ）
Ｂ：エンドミルの刃数
（１５）（６）〜（１４）いずれか記載のプラスチック製品の製造方法で作成されたプラスチック製品。
（１６）（１５）記載のプラスチック製品を型として電鋳法により作成したプラスチック成形用金型。
（１７）（１６）記載のプラスチック成形用金型を利用して射出成形法もしくはホットエンボス成形法で成形するプラスチック製品の製造方法。
（１８）（１７）記載のプラスチック製品の製造方法より得られたプラスチック製のバイオチップもしくはマイクロ分析チップ。
（１９）核酸チップ、プロテインチップ、抗体チップ、アプタマーチップ、及び糖タンパクチップから選ばれる少なくとも１つである（５）又は（１８）記載のプラスチック製のバイオチップ。
（２０）化学分析用チップ、環境分析用チップ、化学合成用チップから選ばれる少なくとも１つである（５）又は（１８）記載のプラスチック製のバイオチップ。
【発明の効果】
【００１１】
微細流路を有する、プラスチック製バイオチップやマイクロ分析チップを作成する場合、本発明の製造方法を利用することにより、従来方式と比較して得られた流路の平滑性が非常に高く、液体の流動や、微量物質の検出に問題が無く、高性能のマイクロ流路を作成することが可能となる。さらにその方法で高性能のバイオチップやマイクロ分析チップを安価に提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明は、プラスチックに切削加工を施して作成するマイクロ流路において、ツールマークが無いことを特徴とするものであり、それを実現するためにプロセスに関するものであり、更にそれによって製造されたプラスチック製品、特にバイオチップやマイクロ分析チップに関するものである。なお本発明におけるマイクロ流路とは、幅１ｍｍ以下、深さ１ｍｍ以下の溝を指す。ここでツールマークとは、切削加工、例えばエンドミル加工等で発生する、周期が１μｍ以上でありかつ高さ１００ｎｍ以上の微細かつ周期的な凹凸のことを示す。
マイクロ流路の長さ、屈曲、分岐等の形状は特に限定はしない。溝の断面形状も特に限定しない。矩形でも三角形でも半円形でも貫通孔でもそれらの複合形でも問題は無い。ただし光学検出等の目的のために一部または全部の流路において、矩形、台形、もしく半円形や楕円形、及びそれらの複合形状などの、基板表面と平行な面の流路底面が存在する断面形状が存在することが必要である。
【００１３】
本発明に使用されるプラスチックとは、たとえば高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、各種環状ポリオレフィン、ポリメチルメタクリレート、ポリノルボルネン、ポリフェニレンオキサイド、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン、各種シリコーン樹脂、半硬化もしくは完全硬化状態のフェノール樹脂、半硬化もしくは完全硬化状態のエポキシ樹脂、その他各種の熱可塑性もしくは熱硬化性プラスチック全般のことを示す。プラスチックの種類や重合度、融点やＴｇや弾性率、光の透過率、ガスバリヤ性などの物性に関して特に限定するものではない。また複数のプラスチックの複合体でも問題は無い。さらにプラスチックの表面又は内部に、金属、金属酸化物、各種無機物質、生理活性物質、各種油状物質等が混合／塗布／接着／埋設されていても問題は無い。
【００１４】
本発明で使用される流路加工の工程は、主に切削加工を対象とする。切削加工は、プラスチック表面を機械的な加工により切削されるものであれば特に限定しない。例えば、各種エンドミルによる切削加工、各種バイトによる切削加工、各種研磨装置による研磨加工、及びこれらの複合技術、その他などがあげられるが、特に機械的切削加工であれば加工の種類、装置の詳細、切削用治具の形状、材質、及び表面状態に関しても特に限定はしない。またさらに、プラスチックを切削加工したものをニッケル電鋳などを利用して金型に転写し、その金型を利用して射出成形やホットエンボッシング成形などを利用して成形することも本特許の範囲内と判断される。なお成形温度や加圧の圧力、金型の平滑性や形状などの成形条件については一切限定は無い。なお、ＳＵ−８をはじめとする厚型レジストを利用する加工工程や、シリコンエッチングによる加工工程や、ＬＩＧＡなどの、各種のフォトファブリケーションに関しては本特許の請求の範囲から外れる。
【００１５】
本発明においては、マイクロ流路の加工において、ツールマークの無い流路加工であることが最大の特徴である。ツールマークとは、切削加工により生じる微細で周期的な凹凸のことである。ツールマークに関しては、走査型電子顕微鏡で観測可能であるが、より正確にはＡＦＭで観測及び計測を行うことがより望ましい。本発明者は、バイオチップやマイクロ化学チップにおいて光学的手法で分析を行う場合、マイクロ流路の底面に存在するツールマークのサイズを意図的に変えて光学検出が可能か不可かを評価した結果、ツールマークの周期が１μｍ未満又は高さが１００ｎｍ未満である場合、ツールマークが存在してもマイクロ流路における光学検出が可能であり、またツールマークそのものが非常に見えにくく実質上ツールマークが存在しないと判断して差し支えないことが判明した。その条件を満たすマイクロ流路は、光学検出においてなんら問題を見出せなかったが、それらを超える数値のツールマークが存在する場合は光学検出が著しく困難となり、バイオチップやマイクロ分析チップとしての性能は著しく低下したと判断された。
【００１６】
本発明においてツールマークの無いマイクロ流路の作成工程としては、特に限定はしない。しかし代表的な手段としては、例えば以下のような加工方式が例として挙げられる。
１．流路の径以下の直径を持つマイクロ砥石を利用して研磨加工を行う方法。なおあらかじめ別の方式で流路を作成しておきそれを平滑化研磨する方法でも良いし、事前の流路作成なしで研磨加工だけで流路作成しても良い。
２．流路の径以下のツール幅を有するマイクロバイトを利用して加工を行う方法。なおあらかじめ別の方式で流路を作成しておきその流路表面の一部もしくは全部をバイト加工する方法でも良いし、事前の流路作成なしでバイト加工だけで流路作成しても良い。
３．切削加工で流路を形成した後に、被加工物のプラスチックと多少の親和性を有する溶剤を塗布して溶剤処理加工を行う方法。
４．切削加工で流路を形成した後に、流路表面にレーザー処理加工を行う方法。
６．切削加工で流路を形成する時に、エンドミル加工を利用し、かつ粒径５０〜１０００ｎｍの砥粒を含有する研磨液を塗布しながら切削及び研磨加工を行う方法。
７．切削加工で流路を形成した後に、流路加工部分も未加工部分も同時にバフによる研磨処理を行う加工を利用する方法。
８．切削加工で流路を形成する時に、底刃の表面の平滑性Rｙが１μｍ以下であることを特徴とするエンドミルを利用してなる加工を行う方法。
９．切削加工で流路を形成する時に、エンドミルで流路を形成する時に、式１で示される一回転数あたりの送り量が１μｍ／Ｒｅｖ以下であることを特徴とする加工を行う方法。
一回転数あたりの送り量（μｍ／Ｒｅｖ）＝Ｓ／Ｒ／Ｂ      （式１）
Ｓ：エンドミルのスキャンスピード（μｍ／ｓｅｃ）
Ｒ：エンドミルの回転数（Ｒｅｖ／ｓｅｃ）
Ｂ：エンドミルの刃数
これらの方式を利用あるいは適宜組み合わせることでツールマークのない性能良好な微細流を作成することが可能となる。
【００１７】
本発明における、切削加工と溶剤処理加工を併用することによって得られたプラスチック製品は、主にバイオチップまたはマイクロ分析チップが好適な用途例として挙げられ、特に核酸チップ、プロテインチップ、抗体チップ、アプタマーチップ、糖タンパクチップ、環境計測用チップ、各種化学分析用チップ等の、プラスチック製のバイオチップが好適な用途例として挙げられるが、用途に関しても特に限定しない。
【００１８】
本発明により得られたマイクロ流路における表面の加工精度は、Ｒａで０．１μｍ以下であることが望ましい。またＲｙで１μｍ以下であることが等しく望ましい。ＲａならびにＲｙが上限値を超えると、ツールマークの弊害の項で説明したのと同じ理由により微量成分の光学検出・計測が困難となり、望ましくない。
【実施例】
【００１９】
以下に実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
【００２０】
(実施例１)
３０ｍｍ×７０ｍｍ角で厚み１ｍｍのアクリル樹脂板（熱変形温度１４０℃）に図１で示されるマイクロチップ加工を行った（なおこれ以降の実施例、比較例で被加工財の材質を明記していない場合は全てアクリル樹脂であるとする。）。ここでマイクロ流路は長さ４５ｍｍ、幅０．３ｍｍ、深さ０．２ｍｍであり、貫通孔は直径１ｍｍφである。マイクロ流路の加工には最初にエンドミルを利用して加工した。加工条件は、碌々産業製のエンドミルを用い、直径０．３ｍｍφの２枚歯のノンコート型の超鋼製スクエアエンドミルを用い、回転数２万ｒｐｍ、スキャンスピード２ｍｍ／ｓｅｃで加工した（なおこれ以降の実施例、比較例でエンドミルの切削条件を明記していない場合は、上記条件で加工したものとする。）。そしてその後、エンドミルで加工されたマイクロ流路の底面を、直径０．２９ｍｍφのマイクロ砥石を利用して回転数２万ｒｐｍ、スキャンスピード１ｍｍ／ｓｅｃで研磨処理を行い加工した。なおマイクロ砥石は４ｍｍφの超鋼の棒を研磨加工して先端部の長さ２ｍｍの部分のみを０．２８ｍｍφに加工し、その長さ２ｍｍの部分にのみにダイヤモンドのＣＶＤ加工を施し、最終的に０．２９ｍｍφに加工したものを利用した。なお貫通孔は通常のドリル加工で加工した。切削液、研磨液としては水を用いた。
【００２１】
(実施例２)
実施例１のマイクロチップの加工を行うことにおいて、事前のエンドミル加工を行わず、マイクロ砥石のみを利用して流路を掘りかつ平滑化研磨処理を行い、流路を作成した。研磨液としては１００ｎｍφのコロイダルシリカの水ゾルを利用した。
【００２２】
(実施例３)
図１のマイクロチップの加工を行うことにおいて、最初にドリル加工で貫通孔を作成し、その後に、研磨加工により作成された超鋼製のバイト（幅０．３ｍｍ、刃角６０度）を用いてマイクロ流路を作成した。なお冷却液や切削液は使用しなかった。
【００２３】
（実施例４）
実施例１と同様に、最初にエンドミルで切削加工を行ってマイクロ流路を作成した。その後に、加工サンプルをエチルアルコール中で３０分還流処理する。還流処理の直後に幅０．３ｍｍ、長さ４０ｍｍ、高さ２ｍｍの超鋼の金型を流路底面に押し付け、３ｋｇの荷重を１０分かけて流路底面を平滑化する。なお押し付ける金型の流路と接触する部分はあらかじめ研磨しておきＲａを０．０５μｍの鏡面仕上げにしている。
【００２４】
（実施例５）
図１のマイクロチップの加工を行うことにおいて、被加工対象の樹脂として環状ポリオレフィンを選択し、実施例１と同様にエンドミル加工を行う。ただしエンドミル加工中に、リモネン（環状ポリオレフィンの良溶媒）とエタノール（貧溶媒）を５０／５０に混合したものをスプレーガンにてごく微量噴霧し続けた。加工後、減圧乾燥機により乾燥処理を行った。
【００２５】
（実施例６）
実施例１と同様に、最初にエンドミルでマイクロ流路を作成した。その後に、加工サンプルの流路表面をＹＡＧレーザー（波長３５５ｎｍ、出力１０Ｗ、ビーム径０．３ｍｍ）の照射処理を行う。
【００２６】
（実施例７）
図１のマイクロチップの加工を行うことにおいて、エンドミルによる切削加工のみでマイクロ流路を作成した。ただし切削液として５００ｎｍφのシリカが配合された水系の切削液を利用し、エンドミルの回転速度は２万ｒｐｍ、スキャンスピードは１ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００２７】
（実施例８）
実施例１と同様に、最初にエンドミルでマイクロ流路を作成した。その後に、加工サンプルの全面をバフ研磨する。研磨液は５００ｎｍφのシリカが配合された水系のものを使用した。バフ研磨装置の回転数は６０ｒｐｍ、研磨時間は５分、研磨後の洗浄は超音波洗浄とした。
【００２８】
（実施例９）
図１のマイクロチップの加工を行うことにおいて、エンドミルでマイクロ流路を作成する際の条件として、市販品の２枚歯のノンコート型の超鋼製スクエアエンドミルを８０００番のダイヤモンド砥石で再研磨加工したエンドミルを使用して、エンドミル回転速度は２万ｒｐｍ、スキャンスピードは１ｍｍ／ｓｅｃでエンドミル加工のみを行った。エンドミル先端の刃先角、逃げ角、すくい角は市販品と同様とした。実験に用いたエンドミル先端部の表面粗さは、直接計測することが困難であったため、同様の研磨条件でダミーとしての超鋼の丸棒（直径４ｍｍ）の先端を研磨し、その表面粗さを非接触式表面粗さ計で計測することにより推定したところ、Ｒｙで０．６３μｍであった。なお切削液は水溶性の切削油を使用した。
【００２９】
（実施例１０）
図１のマイクロチップの加工を行うことにおいて、被加工対象の樹脂として環状ポリオレフィンを選択し、エンドミルでマイクロ流路を作成する際の条件として、二枚歯のノンコート型の超鋼製エンドミルを用い、回転数４万ｒｐｍ、スキャンスピード１ｍｍ／ｓｅｃで加工した。このとき式１で計算される一回転数あたりの送り量は０．７５μｍ／Ｒｅｖであった。なお切削液は水溶性の切削油を使用した。
【００３０】
（実施例１１）
実施例１０で作成されたマイクロチップの表面に５０ｎｍの厚みのニッケルスパッタコーティングを施した後、Ｂａｒｅｔｔ浴でニッケル電鋳を行う。電流量は４５ｍＡ／ｃｍ２で２０時間処理した後、環状ポリオレフィンの原型をリモネンの還流で溶解除去することで、厚み約１ｍｍのニッケル製のマイクロ金型を得た。得られた金型を熱硬化性の接着剤で金属ブロックに接着し、その金属ブロックを射出成形機に取り付けることで射出成形を行った。成形に利用した樹脂は環状ポリオレフィンを使用した。成形温度は１５０℃、金型温度は５０℃とした。射出成形により成形された成形品は、手作業でランナーやバリ取りを行い、図１のマイクロチップを得た。
【００３１】
（比較例１）
実施例１において、エンドミル加工のみを行ったところで流路作成を完了させた。
【００３２】
（評価方法１）
レーザー式非接触方表面形状測定器を用いて、実施例１〜１１及び比較例１で得たマイクロ流路の表面粗さを計測した。
【００３３】
（評価方法２）
ＡＦＭを用いて、実施例１〜１１及び比較例１で得たマイクロ流路の表面に存在する周期的な凹凸の存在の有無を確認し、周期的凹凸が存在する場合の周期と平均高さを計測した。
【００３４】
（評価方法３）
実施例１〜１１及び比較例１で得た加工品の表面に、３０×７０ｍｍで厚さ０．２ｍｍのアクリルもしくは環状ポリオレフィンの平坦なシートを乗せ、プレスにより熱圧着を行った。得られた製品のマイクロ流路部に水を満たし、その状態で熱レンズ顕微鏡を利用して計測を試みた。熱レンズ顕微鏡の詳細内容については、例えば特許公開２０００−３５６６１１号に詳しい。今回の評価においては、アルゴンレーザーを励起光源とし、ヘリウムネオンレーザーを検出光源とし、スポット径1μｍとした。流路に流す試料は水とし、励起及び検出のレーザーが焦点を結ぶか否かを今回の判定基準とした。レーザーが焦点を結び計測に問題ない場合は問題なし、レーザーが焦点を結ばず計測が困難な場合は問題ありとした。
【００３５】
（評価結果）
表1にマイクロ流路の表面粗さ（Ｒａ、Ｒｙ）、ＡＦＭ計測結果（周期的凹凸が存在するか否か、存在する場合の周期と突起の高さ）、および熱レンズ顕微鏡による計測結果を示す。比較例はマイクロ流路底面において周期的凹凸も存在し、その結果熱レンズ顕微鏡による計測が困難であるのに対し、実施例は周期的凹凸が存在しないかあるいは存在しても周期の長さや突起の大きさが小さくその結果熱レンズ顕微鏡による計測が可能であることが確認された。
【００３６】
【表１】
2007260858.tif 000002
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施例、比較例におけるマイクロ分析チップの部品の形状を示す平面の模式。
【符号の説明】
【００３８】
１  アクリル樹脂又は環状ポリオレフィンの樹脂板（３０ｍｍ×７０ｍｍ、厚み１ｍｍ）
２  成形加工又は切削加工等によって加工されたマイクロ流路（幅０．３ｍｍ、深さ０．２ｍｍ、長さ４０ｍｍ）
３  切削加工によって得られた貫通孔（直径１ｍｍφ）
【図１】
2007260858.tif 000003