(57)【要約】【課題】処理コストを低減可能で、基材に物理的ダメージを与えることなく比較的短時間で処理を行うことができ、平面だけでなく立体的な基材にも適用可能で、処理領域を高精度に制御することができ、優れた処理効果を有するパターニング装置およびパターニング方法を提供する。【解決手段】基材１を、プラズマ照射装置１１の陰極１１ｂの上に載置する。基材１の表面を覆うよう、基材１の表面に接触させて、または基材１の表面との間に間隔をあけて、貫通孔１２ａを有するマスク１２を配置する。プラズマ照射装置１１により、陰極１１ｂの上方の陽極１１ａから陰極１１ｂに向かって、酸素プラズマまたは大気プラズマを照射する。マスク１２の貫通孔１２ａを通過した直進性のプラズマにより、基材１の表面に親水性領域をパターニングする。【選択図】図１
2013239265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の表面に親水性領域をパターニングするためのパターニング装置であって、
前記基材の表面に対して直進性のプラズマを照射可能に設けられた照射部と、
前記基材の表面と前記照射部との間に、前記基材の表面を覆うよう前記基材の表面に接触させて、または前記基材の表面との間に間隔をあけて配置されたマスクとを有し、
前記マスクは、前記照射部から照射されたプラズマを通過可能に設けられた貫通孔を有することを
特徴とするパターニング装置。
【請求項２】
前記照射部は、酸素または大気プラズマを照射するよう構成されていることを特徴とする請求項１記載のパターニング装置。
【請求項３】
前記基材に対して、前記マスクおよび／または前記照射部を、前記基材の表面に沿って相対的に移動させる移動手段を有することを特徴とする請求項１または２記載のパターニング装置。
【請求項４】
基材の表面を覆うよう前記基材の表面に接触させて、または前記基材の表面との間に間隔をあけて、貫通孔を有するマスクを配置し、
前記マスクに対して前記基材とは反対側から、前記基材の表面に対して直進性のプラズマを照射し、
前記貫通孔を通過したプラズマにより、前記基材の表面に親水性領域をパターニングすることを
特徴とするパターニング方法。
【請求項５】
前記プラズマは、酸素または大気プラズマであることを特徴とする請求項４記載のパターニング方法。
【請求項６】
前記プラズマを照射するとき、前記基材に対して、前記マスクおよび／または前記プラズマの照射部を、前記基材の表面に沿って相対的に移動させることを特徴とする請求項４または５記載のパターニング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材の表面に親水性領域をパターニングするためのパターニング装置およびパターニング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体外で、細胞間の相互作用や単一細胞内のタンパク質の局在などの生体内の現象を確認するために、ガラスやＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）などの細胞培養基材に、細胞やウイルス、生体分子等を任意の配列で接着させる細胞パターニング技術がしばしば用いられている。従来、この細胞パターニング技術では、ソフトリソグラフィ、電気化学リソグラフィ、プラズマリソグラフィ、真空ＵＶ法などにより、基材表面の細胞等を接着させる領域のみを親水化させ、そこに細胞等を固定させることが行われている。
【０００３】
ソフトリソグラフィ（マイクロコンタクトプリンティング法）は、半導体微細加工技術によりシリコンウエハーの鋳型を作り、これにＰＤＭＳなどのシリコーン溶液を流し込んで硬化させ、そのＰＤＭＳ表面の微細形状に接着分子を塗布し、ハンコの要領でガラス表面等に押し付けて接着分子をガラス表面に転写するものであり、そのガラスの表面上に細胞等をまくと、接着分子の位置に細胞等を局在化することができる（例えば、非特許文献１参照）。このソフトリソグラフィは、細胞等を任意形状に操作できるため、細胞生物学、再生医科学等で広く利用されている。
【０００４】
電気化学リソグラフィは、あらかじめ容器底面に細胞等の付着を阻害する物質を塗布しておき、溶液中に電極を挿入して電気分解を起こし、そのときの反応物質により容器底面の付着阻害物質を除去し、その部分に細胞等を局在化させるようになっている（例えば、非特許文献２参照）。
【０００５】
プラズマリソグラフィは、プラズマにより基板表面を疎水性から親水性に変更できることを利用した方法であり、ソフトリソグラフィと同じ要領で作製した鋳型をガラス表面等に密着させ、高周波プラズマにさらすことで、鋳型が不在の位置を親水化し、その親水化領域に細胞等を局在化させるようになっている（例えば、非特許文献３または特許文献１参照）。また、プラズマをガラス表面等に沿って走査させて、パターニングする方法も開発されている（例えば、特許文献２または３参照）。
【０００６】
真空ＵＶ法は、基材の表面に、任意の模様のスリットが形成されたマスクを密着させて、紫外線を照射することにより、スリットの位置を親水化し、その親水化領域に細胞等を局在化させるものである（例えば、非特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Tan et al., “Simple approach to micropattern cells on commonculture substrates by tuning substrate wettability”, TISSUE ENGINEERING, 2004, 10,p.865-872
【非特許文献２】Kaji et al., “Microelectrochemical approach to induce local celladhesion and growth on substrates”, Langmuir, 2004, 20, p.16-19
【非特許文献３】Junkin et al., “Plasma Lithography Surface Patterning for Creationof Cell Networks”, J. Visualized Experiments, 2011, 52, e3115
【非特許文献４】Q. Tseng et al., “A new micropatterning method of soft substratesreveals that different tumorigenic signals can promote or reduce cellcontraction levels”, Lab Chip, 2011, 11, p.2231-2240
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−３３５３１２号公報
【特許文献２】特表２０１２−５００４６４号公報
【特許文献３】特開２００６−２７９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来のソフトリソグラフィおよびプラズマリソグラフィでは、鋳型を製造するために半導体微細加工設備やクリーンルームが必要であり、また鋳型の材料費も高価であるため、処理コストが嵩むという課題があった。また、鋳型を作るまでには通常、最低でも２日程度必要であり、処理に比較的長い時間がかかるという課題もあった。さらに、ガラスプレート等の平面状の基板にしか適用できないという課題もあった。また、従来のプラズマリソグラフィでは、高周波プラズマが僅かな隙間にも入り込むため、鋳型を基材に密着させる必要があり、基材に物理的ダメージを与えるおそれがあるという課題があった。
【００１０】
従来の電気化学リソグラフィでは、物質の拡散に頼る方法のため、処理領域の高精度な制御が困難であるという課題があった。従来の真空ＵＶ法では、波長の短い真空紫外線を用いるため、特殊な光源が必要となり、材料費が嵩むという課題があった。また、親水化領域の細胞等の接着性が悪く、処理効果が小さいという課題もあった。さらに、紫外線がスリットで回折するため、マスクを基材の表面に密着させる必要があり、基材に物理的ダメージを与えるおそれがあるという課題もあった。
【００１１】
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、処理コストを低減可能で、基材に物理的ダメージを与えることなく比較的短時間で処理を行うことができ、平面だけでなく立体的な基材にも適用可能で、処理領域を高精度に制御することができ、優れた処理効果を有するパターニング装置およびパターニング方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るパターニング装置は、基材の表面に親水性領域をパターニングするためのパターニング装置であって、前記基材の表面に対して直進性のプラズマを照射可能に設けられた照射部と、前記基材の表面と前記照射部との間に、前記基材の表面を覆うよう前記基材の表面に接触させて、または前記基材の表面との間に間隔をあけて配置されたマスクとを有し、前記マスクは、前記照射部から照射されたプラズマを通過可能に設けられた貫通孔を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係るパターニング方法は、基材の表面を覆うよう前記基材の表面に接触させて、または前記基材の表面との間に間隔をあけて、貫通孔を有するマスクを配置し、前記マスクに対して前記基材とは反対側から、前記基材の表面に対して直進性のプラズマを照射し、前記貫通孔を通過したプラズマにより、前記基材の表面に親水性領域をパターニングすることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係るパターニング方法は、本発明に係るパターニング装置により好適に実施される。本発明に係るパターニング装置およびパターニング方法は、基材の表面に対して直進性のプラズマを照射するため、マスクの貫通孔を通過したプラズマがほとんど拡散することなく、基材の表面に当たる。このため、基材の表面との間に間隔をあけてマスクを配置しても、貫通孔の形状のまま、基材の表面に親水性領域をパターニングすることができる。このため、貫通孔の形状に応じて任意の形状で親水性領域をパターニングして細胞等を接着させることができる。このように、本発明に係るパターニング装置およびパターニング方法は、処理領域および細胞等の接着領域を高精度に制御することができる。
【００１５】
本発明に係るパターニング装置およびパターニング方法は、マスクを基材の表面に接触させるときでも、密着させる必要がないため、基材に物理的ダメージを与えるおそれがない。また、プラズマを利用して親水化するため、親水化領域の細胞等の接着性が良く、優れた処理効果を有している。また、高価な鋳型が不要で、鋳型を製造するのに半導体微細加工設備やクリーンルームを使用する必要もないため、従来のソフトリソグラフィおよびプラズマリソグラフィと比べて、処理コストを低減することができる。１０数秒程度のプラズマの照射のみで親水化処理が可能であり、比較的短時間で処理を行うことができる。基材の表面の形状に合わせた形状のマスクを使用することにより、平面だけでなく立体的な基材でもパターニングを行うことができる。
【００１６】
本発明に係るパターニング装置およびパターニング方法で、基材は、表面が疎水性のものであることが好ましいが、親水性のものであってもよい。基材は、表面が疎水性の場合、プラズマにより親水化可能であり、親水性領域に細胞等を保持可能であればいかなるものであってもよく、例えば、ガラスやＰＤＭＳ、チタン、ポリスチレンなどの素材を利用して形成可能である。また、基材は、表面が親水性の場合、プラズマにより親水性の程度を高めることができ、その親水性の程度が高い領域に細胞等を保持可能であればいかなるものであってもよい。マスクは、プラズマの拡散に与える影響が小さく、プラズマにより変形したり基材に影響を及ぼしたりしないものであれば、いかなるものから成っていてもよく、例えば、特にプラズマの拡散に与える影響が小さい、銅製であることが好ましい。
【００１７】
本発明に係るパターニング装置で、前記照射部は、酸素または大気プラズマを照射するよう構成されていることが好ましい。本発明に係るパターニング方法で、前記プラズマは、酸素または大気プラズマであることが好ましい。この場合、親水化処理の効率を高めることができる。また、親水性領域の細胞等の接着性をより高めることができる。
【００１８】
本発明に係るパターニング装置は、前記基材に対して、前記マスクおよび／または前記照射部を、前記基材の表面に沿って相対的に移動させる移動手段を有することが好ましい。本発明に係るパターニング方法は、前記プラズマを照射するとき、前記基材に対して、前記マスクおよび／または前記プラズマの照射部を、前記基材の表面に沿って相対的に移動させることが好ましい。
【００１９】
この場合、移動させながら貫通孔の軌跡に沿って、基材の表面に親水性領域をパターニングすることができる。移動時のマスクや照射部または基材の位置を精密に制御することにより、任意の形状に高精度で親水性領域をパターニングすることができる。また、貫通孔を開閉可能なシャッターを設け、移動時にシャッターの開閉を制御することにより、さらに多様な形状の親水性領域をパターニングすることができる。基材の表面との間に間隔をあけてマスクを配置したとき、基材の表面を全く傷つけることなく、マスクや照射部を基材の表面に沿って相対的に容易に移動させることができる。また、基材の表面に軽く接触させてマスクを配置したときでも、密着させる必要がないため、基材の表面をほとんど傷つけることなく、マスクや照射部を基材の表面に沿って相対的に移動させることができる。軽く接触させて移動させる場合は、基材の表面からマスクを浮かせる機構を必要としないために、構成が簡潔になる。なお、このような相対的な移動は、２次元だけでなく３次元でも可能であり、立体的な基材に対するパターニングも可能である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、処理コストを低減可能で、基材に物理的ダメージを与えることなく比較的短時間で処理を行うことができ、平面だけでなく立体的な基材にも適用可能で、処理領域を高精度に制御することができ、優れた処理効果を有するパターニング装置およびパターニング方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態のパターニング装置を示す側面図である。
【図２】図１に示すパターニング装置の、使用可能なマスクの例を示す平面図である。
【図３】（ａ）本発明の実施の形態のパターニング装置およびパターニング方法によりパターニングされた親水性領域に、細胞を接着した状態を示す顕微鏡写真、（ｂ）その一部を拡大した顕微鏡写真、（ｃ）ＵＶ法によりパターニングされた親水性領域に、細胞を接着した状態を示す、波長が２５４ｎｍの紫外線を５００秒照射したときの顕微鏡写真、（ｂ）紫外線を１時間照射したときの顕微鏡写真である。
【図４】本発明の実施の形態のパターニング装置およびパターニング方法によりパターニングされた親水性領域に、細胞を接着した状態を示す（ａ）位相差観察による顕微鏡写真、（ｂ）蛍光観察による顕微鏡写真である。
【図５】図２（ａ）に示すマスクを使用して、本発明の実施の形態のパターニング装置およびパターニング方法によりパターニングされた親水性領域に、細胞を接着した状態を示す顕微鏡写真である。
【図６】図２（ａ）に示すマスクを使用して、本発明の実施の形態のパターニング装置およびパターニング方法によりパターニングされた親水性領域に、細胞を接着した状態を示す蛍光観察による顕微鏡写真である。
【図７】図２（ｂ）に示すマスクを使用して、本発明の実施の形態のパターニング装置およびパターニング方法によりパターニングされた親水性領域に、細胞を接着した状態を示す顕微鏡写真である。
【図８】長方形の貫通孔を有するマスクを基板の表面から浮かせて、本発明の実施の形態のパターニング装置およびパターニング方法によりパターニングされた親水性領域に、細胞を接着した状態を示す（ａ）複数の顕微鏡写真を重ね合わせた像、（ｂ）中央の顕微鏡写真の拡大像である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。
図１乃至図８は、本発明の実施の形態のパターニング装置およびパターニング方法を示している。
図１および図２に示すように、パターニング装置１０は、基材１の表面に親水性領域をパターニングするためのパターニング装置１０であって、プラズマ照射装置１１とマスク１２とを有している。
【００２３】
図１に示すように、プラズマ照射装置１１は、陽極１１ａと陰極１１ｂと電源部１１ｃと有している。陽極１１ａおよび陰極１１ｂは、ほぼ同じ大きさの円盤形状を成しており、所定の間隔をあけて互いに平行に対向して配置されている。電源部１１ｃは、陽極１１ａおよび陰極１１ｂに接続され、陽極１１ａと陰極１１ｂとの間に直流電圧を作用させることにより、陽極１１ａから陰極１１ｂに向かって円柱状の領域内でプラズマを照射可能に構成されている。
【００２４】
プラズマ照射装置１１は、電源部１１ｃの上に陰極１１ｂが配置され、陰極１１ｂの上方に陽極１１ａが配置されている。プラズマ照射装置１１は、少なくとも陰極１１ｂの近傍で、照射したプラズマが直進性となるよう構成されている。プラズマ照射装置１１は、基材１の表面を上に向けて、陰極１１ｂの上に基材１を載置するようになっている。これにより、基材１の表面に対して直進性のプラズマを照射可能になっている。また、プラズマ照射装置１１は、陽極１１ａと陰極１１ｂとの間の空間がケーシング（図示せず）で覆われており、酸素雰囲気、大気雰囲気または真空にできるよう構成されており、酸素プラズマ、大気プラズマまたは低気圧プラズマを照射可能になっている。また、プラズマ照射装置１１は、ケーシングの内部の圧力を調整可能になっている。具体的な一例では、プラズマ照射装置１１は、メイワフォーシス株式会社製のソフトプラズマエッチング装置「ＳＥＤＥシリーズ」から成っている。なお、プラズマ照射装置１１の陽極１１ａが照射部を成している。
【００２５】
図２に示すように、マスク１２は、銅製で、薄い円盤状を成し、厚みを貫通して形成された貫通孔１２ａを有している。マスク１２は、例えば、図２（ａ）に示す格子状のものや、図２（ｂ）に示す細長い貫通孔１２ａを有するもの、図２（ｃ）に示す円形の貫通孔１２ａを有するものなど、様々なものを利用可能である。図１に示すように、マスク１２は、陰極１１ｂの上に載置された基材１の表面と陽極１１ａとの間に、基材１の表面を覆うよう、基材１の表面に接触させて、または基材１の表面との間に間隔をあけて配置されている。
【００２６】
本発明の実施の形態のパターニング方法は、パターニング装置１０により実施することができる。本発明の実施の形態のパターニング方法では、陰極１１ｂの上に基材１を載置し、その基材１の表面を覆うよう、基材１の表面に接触させて、または基材１の表面との間に間隔をあけてマスク１２を配置する。配置後、陽極１１ａから陰極１１ｂに向かって直進性のプラズマを照射する。これにより、マスク１２の貫通孔１２ａを通過したプラズマだけが基材１の表面に当たり、プラズマが当たった領域を親水化することができる。
【００２７】
本発明の実施の形態のパターニング装置１０およびパターニング方法は、基材１の表面に対して直進性のプラズマを照射するため、マスク１２の貫通孔１２ａを通過したプラズマがほとんど拡散することなく、基材１の表面に当たる。このため、基材１の表面との間に間隔をあけてマスク１２を配置したときでも、貫通孔１２ａの形状のまま、基材１の表面に親水性領域をパターニングすることができる。このため、貫通孔１２ａの形状に応じて任意の形状で親水性領域をパターニングして細胞等を接着させることができる。このように、本発明の実施の形態のパターニング装置１０およびパターニング方法は、処理領域および細胞等の接着領域を高精度に制御することができる。
【００２８】
本発明の実施の形態のパターニング装置１０およびパターニング方法は、マスク１２を基材１の表面に接触させるときでも、密着させる必要がないため、基材１に物理的ダメージを与えるおそれがない。また、プラズマを利用して親水化するため、親水化領域の細胞等の接着性が良く、優れた処理効果を有している。また、マスク１２として既存のものを利用することにより、高価な鋳型が不要で、鋳型を製造するのに半導体微細加工設備やクリーンルームを使用する必要もないため、従来のソフトリソグラフィおよびプラズマリソグラフィと比べて、処理コストを低減することができる。１０数秒程度のプラズマの照射のみで親水化処理が可能であり、比較的短時間で処理を行うことができる。
【００２９】
なお、基材１の表面の形状に合わせた形状のマスク１２を使用することにより、平面だけでなく立体的な基材でもパターニングを行うことができる。本発明の実施の形態のパターニング装置１０およびパターニング方法は、例えば、ウイルスに対するワクチンなどの薬剤の効果を調べるためのテストアッセイを作製するのに使用することができる。
【００３０】
パターニング装置１０は、基材１の表面に沿ってマスク１２または、陽極１１ａおよび陰極１１ｂを移動させる移動手段を有していてもよい。この場合、移動させながら貫通孔１２ａの軌跡に沿って、基材１の表面に親水性領域をパターニングすることができる。図２（ｃ）に示すようなマスク１２を使用して、移動時のマスク１２の位置を精密に制御することにより、任意の形状に容易かつ高精度で親水性領域をパターニングすることができる。また、貫通孔１２ａを開閉可能なシャッターを設け、移動時にシャッターの開閉を制御することにより、さらに多様な形状の親水性領域をパターニングすることができる。基材１の表面との間に間隔をあけてマスク１２を配置したとき、基材１の表面を全く傷つけることなく、容易に移動させることができる。また、基材１の表面に軽く接触させてマスク１２を配置したときでも、密着させる必要がないため、基材１の表面をほとんど傷つけることなく、移動させることができる。なお、このような相対的な移動は、２次元だけでなく３次元でも可能であり、立体的な基材に対するパターニングも可能である。
【００３１】
また、パターニング装置１０は、基材１の表面に沿って陽極１１ａを移動させる移動手段を有していてもよい。また、プラズマの直進性を維持するために、陽極１１ａだけでなく、陽極１１ａと同時に陰極１１ｂも移動させることが好ましい。この場合にも、移動させながら貫通孔１２ａの軌跡に沿って、基材１の表面に親水性領域をパターニングすることができる。
【実施例１】
【００３２】
本発明の実施の形態のパターニング装置１０およびパターニング方法により、ＰＤＭＳ基板の疎水性の表面に親水性の領域をパターニングし、その親水性領域に細胞を接着した。パターニングでは、２０Ｐａの酸素雰囲気中で、６００Ｖの直流電圧、４ｍＡの電流をかけて、酸素プラズマを１２０秒間照射した。また、細胞として、ウシ大動脈平滑筋細胞を使用した。細胞を接着した状態を、図３（ａ）および（ｂ）に示す。図３（ａ）のＡおよびＢの部分にガラスを置き、プラズマを遮蔽してパターニングを行っている。図３（ａ）および（ｂ）に示すように、プラズマを遮蔽したＡおよびＢの領域を除いて、細胞が接着されていることが確認できる。
【００３３】
比較のため、ＵＶ法により、ＰＤＭＳ基板の疎水性の表面に紫外線を照射してパターニングを行い、補強的化学処理を施した後、細胞を接着した結果を、図３（ｃ）および（ｄ）に示す。照射した紫外線は、波長が２５４ｎｍ、１５ｃｍ離れた位置での強度が１４００μＷ／ｃｍ２である。また、基板から５ｃｍ離れた位置から紫外線の照射を行っている。図３（ｃ）は、照射時間が５００秒、図３（ｄ）は、照射時間が１時間のときの結果である。
【００３４】
図３（ｃ）および（ｄ）に示すように、紫外線照射では、図３（ａ）および（ｂ）に示すプラズマ照射と比べて、補強的化学処理を施したにも関わらず、明らかに細胞の接着性が悪いことが確認された。また、プラズマ照射では、細胞が正常な形を保っているが、紫外線照射では、細胞の形が悪く、細胞が死にかけているのが確認された。紫外線照射では、紫外線の照射時間を、プラズマ照射と比べて大幅に長くしても、プラズマ照射のような接着性は得られていないことが確認された。例えば、紫外線の照射時間を５時間にしても、細胞の接着性に大きな違いは見られなかった。仮に、波長を半分にしてエネルギーを２倍に増したとしても、要する照射時間の比較から、プラズマ照射と比べて効果は弱いと考えられる。このように、プラズマ照射は、紫外線照射と比べて、短時間で処理を行うことができ、細胞の接着効果に優れているといえる。
【実施例２】
【００３５】
本発明の実施の形態のパターニング装置１０およびパターニング方法により、ＰＤＭＳ基板の疎水性の表面に親水性の領域をパターニングし、５時間の補強的化学処理を施した後、その親水性領域に細胞を接着した。パターニングでは、２０Ｐａの酸素雰囲気で、６００Ｖの直流電圧、４ｍＡの電流をかけて、酸素プラズマを１２０秒間照射した。また、細胞として、ウシ大動脈平滑筋細胞を使用した。細胞を接着した状態を、図４（ａ）および（ｂ）に示す。図４の右側の部分にガラスを置き、プラズマを遮蔽してパターニングを行っている。
【００３６】
図４（ａ）および（ｂ）に示すように、プラズマを遮蔽した右側の領域を除いて、細胞が接着されていることが確認された。また、親水性領域と疎水性領域との境界が直線状にはっきりと表れており、補強的化学処理により、その境界を明瞭にすることができている。
【実施例３】
【００３７】
図２（ａ）に示すマスク１２を用いて、本発明の実施の形態のパターニング装置１０およびパターニング方法により、ＰＤＭＳ基板の疎水性の表面に親水性の領域をパターニングし、その親水性領域に細胞を接着した。パターニングでは、２０Ｐａの酸素雰囲気で、６００Ｖの直流電圧、４ｍＡの電流をかけて、酸素プラズマを１２０秒間照射した。細胞を接着した状態を、図５（ａ）〜（ｄ）に示す。図５に示すように、基板の表面に置いたマスク１２の貫通孔１２ａの形状に合わせて、格子状に細胞が接着されていることが確認された。
【００３８】
また、同様にして親水性の領域をパターニングし、その親水性領域を蛍光で観察した状態を、図６に示す。図６に示すように、染色ムラが認められるが、マスク１２の貫通孔１２ａの形状に合わせて、四角形のパターンに親水化処理されていることが確認された。なお、四角形の一辺の大きさは、１００μｍである。
【実施例４】
【００３９】
図２（ｂ）に示すマスク１２を用いて、本発明の実施の形態のパターニング装置１０およびパターニング方法により、ＰＤＭＳ基板の疎水性の表面に親水性の領域をパターニングし、その親水性領域に細胞を接着した。パターニングでは、２０Ｐａの酸素雰囲気で、６００Ｖの直流電圧、４ｍＡの電流をかけて、酸素プラズマを１２０秒間照射した。細胞を接着した状態を、図７に示す。図７に示すように、基板の表面に置いたマスク１２の貫通孔１２ａの形状に合わせて、直線状に細胞が接着されていることが確認された。
【実施例５】
【００４０】
幅１２５μｍの長方形の貫通孔１２ａを有する銅製のマスク１２を、ＰＤＭＳ基板の疎水性の表面から２５μｍ浮かせた状態で、本発明の実施の形態のパターニング装置１０およびパターニング方法により、基板の表面に親水性の領域をパターニングし、その親水性領域に細胞を接着した。なお、厚み２５μｍの２つの銅製グリッドを、基板の表面に間隔を開けて横に並べ、各銅製グリッドの上に架け渡すようにしてマスク１２を置くことにより、基板の表面とマスク１２との間隔を２５μｍにしている。
【００４１】
パターニングでは、２０Ｐａの酸素雰囲気で、６００Ｖの直流電圧、４ｍＡの電流をかけて、酸素プラズマを１２０秒間照射した。細胞を接着した状態を、図８に示す。図８に示すように、細胞の接着領域が、マスク１２の貫通孔１２ａの幅と同じ１２５μｍの幅になっていることが確認された。このことから、基板の表面から２５μｍの高さの範囲では、プラズマに直進性が認められるといえる。
【符号の説明】
【００４２】
１  基材
１０  パターニング装置
１１  プラズマ照射装置
１１ａ  陽極
１１ｂ  陰極
１１ｃ  電源部
１２  マスク
１２ａ  貫通孔
【図１】
2013239265.tif 000003
【図２】
2013239265.tif 000004
【図３】
2013239265.tif 000005
【図４】
2013239265.tif 000006
【図５】
2013239265.tif 000007
【図６】
2013239265.tif 000008
【図７】
2013239265.tif 000009
【図８】
2013239265.tif 000010