(57)【要約】【課題】分析精度が高く、かつ、小型化が可能なチップ構造を提供する。【解決手段】分析チップ３は、透明樹脂材料から形成され、光を伝搬する一対のコア部と、前記一対のコア部の周囲を囲むクラッド層と、を有する光導波路構造体と、前記クラッド層の内部に形成された、試料を流す流路と、を備え、前記一対のコア部は少なくとも下記（i）〜（iii）：（i）４０５ｎｍの光透過率が５０％以上；（ii）８５０ｎｍの光透過率が５０％以上；および（iii）１０５０ｎｍの光透過率が５０％以上、のいずれか一つを満たし、前記一対のコア部の一方を導波する光を出射する出射端面と、前記出射端面から出射した光の少なくとも一部を、前記一対のコア部の他方に入射する入射端面とが、前記流路を隔てて対向して配置されており、前記クラッド層は、下部クラッド層と、前記コア部と同層にある中間層と、上部クラッド層とをこの順で積層したものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明樹脂材料から形成され、光を伝搬する一対のコア部と、
前記一対のコア部の周囲を囲むクラッド層と、
を有する光導波路構造体と、
前記クラッド層の内部に形成された、試料を流す流路と、
を備え、
前記一対のコア部は少なくとも下記（i）〜（iii）：
（i）４０５ｎｍの光透過率が５０％以上；
（ii）８５０ｎｍの光透過率が５０％以上；および
（iii）１０５０ｎｍの光透過率が５０％以上、
のいずれか一つを満たし、
前記一対のコア部の一方を導波する光を出射する出射端面と、前記出射端面から出射した光の少なくとも一部を、前記一対のコア部の他方に入射する入射端面とが、前記流路を隔てて対向して配置されており、
前記クラッド層は、下部クラッド層と、前記コア部と同層にある中間層と、上部クラッド層とをこの順で積層したものである、分析チップ。
【請求項２】
前記コア部の高さと前記流路の高さが、同じである、請求項１に記載の分析チップ。
【請求項３】
前記透明樹脂材料が、有機樹脂材料である請求項１または２に記載の分析チップ。
【請求項４】
前記透明樹脂材料が、環状ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、シリコーン樹脂及びフッ素樹脂からなる群から選択される少なくとも一種を含む、請求項１乃至３いずれか一項に記載の分析チップ。
【請求項５】
前記透明樹脂材料が、環状ポリオレフィン樹脂を含む材料である請求項１乃至４のいずれか一項に記載の分析チップ。
【請求項６】
前記透明樹脂材料が、感光性樹脂組成物である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の分析チップ。
【請求項７】
前記感光性樹脂組成物が、
（Ａ）ベースポリマーと、
（Ｂ）酸発生剤と、
（Ｃ）前記（Ｂ）が発生する酸により重合を開始するモノマー及びオリゴマーのうち少なくともいずれか一方と、
を含む、請求項６に記載の分析チップ。
【請求項８】
前記中間層は、前記コア部の両側にそれぞれ隣接しているクラッド部を更に有し、前記クラッド部は、前記中間層に光を選択的に照射することにより前記コア部より屈折率を低くしたものである、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の分析チップ。
【請求項９】
前記コア部と前記クラッド部とが、同種の材料により形成されており、かつ前記コア部と前記クラッド部における前記材料の硬化度が異なる、請求項８のいずれか一項に記載の分析チップ。
【請求項１０】
前記クラッド部と、前記コア部との屈折率の差Δｎが、０．００５以上０．５以下である、請求項８または９に記載の分析チップ。
【請求項１１】
平面視において、前記一対のコア部と前記流路とが交わる、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の分析チップ。
【請求項１２】
前記出射端面と前記入射端面とが平行に配置されている、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の分析チップ。
【請求項１３】
前記試料が流体に分散している粒子である、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の分析チップ。
【請求項１４】
血液中の血球、尿、唾液もしくは汗に含まれている癌細胞、気体中の塵および液体中の微生物からなる群より選択された１種を検出する、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の分析チップ。
【請求項１５】
前記クラッド層の内部において、複数の前記一対のコア部が、同一平面上に平行に配置されている、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の分析チップ。
【請求項１６】
前記クラッド層の内部において、複数の前記一対のコア部が、階段状に配置されている請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の分析チップ。
【請求項１７】
前記コア部の横断面形状が、矩形である請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の分析チップ。
【請求項１８】
前記下部クラッド層および前記上部クラッド層の平均厚さが、前記中間層の平均厚さの０．１倍以上２倍以下である、請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の分析チップ。
【請求項１９】
請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の分析チップと、
前記分析チップに光を入射する光源と、
前記分析チップから出射した光を受光する受光素子と、
を有する分析装置。
【請求項２０】
透明樹脂材料から形成され、面内方向に光を伝搬する一対のコア部と、前記一対のコア部の周囲を囲むクラッド層とを有する光導波路構造体を形成する工程と、
前記クラッド層に試料を流す流路を形成する工程と、
を含み、
前記一対のコア部は少なくとも下記（i）〜（iii）：
（i）４０５ｎｍの光透過率が５０％以上；
（ii）８５０ｎｍの光透過率が５０％以上；および
（iii）１０５０ｎｍの光透過率が５０％以上、
のいずれか一つを満たし、
前記流路を形成する前記工程において、前記一対のコア部の一方を導波する光を出射する出射端面と、前記出射端面から出射した光の少なくとも一部を、前記一対のコア部の他方に入射する入射端面とを、前記流路を隔てて対向して配置させ、
光導波路構造体を形成する前記工程が、下部クラッド層と、前記コア部を含む中間層と、上部クラッド層とをこの順で積層する工程を含む、分析チップの製造方法。
【請求項２１】
前記流路を形成する前記工程において、前記クラッド層をレーザ加工することにより、前記流路を形成するとともに、前記出射端面及び前記入射端面を前記流路に形成する、請求項２０に記載の分析チップの製造方法。
【請求項２２】
前記流路を形成する前記工程において、前記中間層に前記流路を形成する、請求項２０または２１に記載の分析チップの製造方法。
【請求項２３】
前記光導波路構造体を形成する前記工程において、前記透明樹脂材料として感光性樹脂組成物を用いて前記中間層を形成し、前記中間層に光を選択的に照射することにより、前記コア部の両側に隣接し、前記コア部と屈折率の異なるクラッド部を前記中間層に形成する、請求項２２に記載の分析チップの製造方法。
【請求項２４】
請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の分析チップが備える流路に試料を流すステップと、
前記分析チップに光を入射し、前記流路を隔てて対向に配置されている前記一対のコア部の一方の出射端面から光を出射して、前記試料に光を吸収させるステップと、
前記出射端面から出射した光を、前記一対のコア部の他方の入射端面から入射して、前記分析チップから光を出射させるステップと、
前記分析チップに入射した光と、前記分析チップから出射した光とを対比して、前記試料による光の吸収を測定するステップと、
を含む分析チップの使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分析チップ、分析装置、分析チップの製造方法および分析チップの使用方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、マイクロ流路が内部に形成された透明部材に、マイクロ流路を隔ててその端面同士が対向して配置された光ファイバを埋め込むことで、流路を流れる血球等の検体にレーザ光を光ファイバの端面から照射して光学情報を収集し、検体の特性を知ることを可能にする技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開２００６／００４１７６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記文献記載の構成からなる分析チップでは、理論的には高精度の分析が実現可能である一方、光ファイバの端面加工の不良により、散乱光が多く実際には、期待しうる程度の分析精度を実現することはできなかった。また、チップの小型化には、光ファイバの極細化が求められるが、極細の光ファイバでは端面加工がより困難であり理論上の分析精度と実際の分析精度との乖離はいっそう顕著になる懸念がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、分析精度が高く、かつ、小型化可能なチップ構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、透明樹脂材料から形成され、光を伝搬する一対のコア部と、
前記一対のコア部の周囲を囲むクラッド層と、
を有する光導波路構造体と、
前記クラッド層の内部に形成された、試料を流す流路と、
を備え、
前記一対のコア部は少なくとも下記（i）〜（iii）：
（i）４０５ｎｍの光透過率が５０％以上；
（ii）８５０ｎｍの光透過率が５０％以上；および
（iii）１０５０ｎｍの光透過率が５０％以上、
のいずれか一つを満たし、
前記一対のコア部の一方を導波する光を出射する出射端面と、前記出射端面から出射した光の少なくとも一部を、前記一対のコア部の他方に入射する入射端面とが、前記流路を隔てて対向して配置されており、
前記クラッド層は、下部クラッド層と、前記コア部と同層にある中間層と、上部クラッド層とをこの順で積層したものである、分析チップが提供される。
【０００７】
この発明によれば、コア部を透明樹脂材料から形成させるため、流路に対向配置させる出射端面及び入射端面の端面加工を高精度に行うことができ、流路に対向配置させる端面からの散乱光を少なくすることができる。また、コア部を透明樹脂材料から形成させることで、極細なコア部であっても精度よく端面加工を行うことができる。したがって、分析精度が高く、かつ、小型化可能なチップ構造が実現可能となる。
【０００８】
さらに、本発明によれば、上記分析チップと、
前記分析チップに光を入射する光源と、
前記分析チップから出射した光を受光する受光素子と、
を有する分析装置が提供される。
【０００９】
さらに、本発明によれば、透明樹脂材料から形成され、面内方向に光を伝搬する一対のコア部と、前記コア部の周囲を囲むクラッド層とを有する光導波路構造体を形成する工程と、
前記クラッド層に試料を流す流路を形成する工程と、
を含み、
前記一対のコア部は少なくとも下記（i）〜（iii）：
（i）４０５ｎｍの光透過率が５０％以上；
（ii）８５０ｎｍの光透過率が５０％以上；および
（iii）１０５０ｎｍの光透過率が５０％以上、
のいずれか一つを満たし、
前記流路を形成する前記工程において、前記一対のコア部の一方を導波する光を出射する出射端面と、前記出射端面から出射した光の少なくとも一部を、前記一対のコア部の他方に入射する入射端面とを、前記流路を隔てて対向して配置させ、
光導波路構造体を形成する前記工程が、下部クラッド層と、前記コア部を含む中間層と、上部クラッド層とをこの順で積層する工程を含む、分析チップの製造方法が提供される。
【００１０】
さらに、本発明によれば、上記分析チップが備える流路に試料を流すステップと、
前記分析チップに光を入射し、前記流路を隔てて対向に配置されている前記一対のコア部の一方の出射端面から光を出射して、前記試料に光を吸収させるステップと、
前記出射端面から出射した光を、前記一対のコア部の他方の入射端面から入射して、前記分析チップから光を出射させるステップと、
前記分析チップに入射した光と、前記分析チップから出射した光とを対比して、前記試料による光の吸収を測定するステップと、
を含む分析チップの使用方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、分析精度が高く、かつ、小型化可能なチップ構造が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態に係る第一の分析チップを模式的に示した斜視図である。
【図２】実施の形態に係る第一の分析チップを示す図である。（ａ）が、図１のＡ−Ａ断面図である。（ｂ）が、第一の分析チップの平面図である。
【図３】実施の形態に係る第一の分析チップの具体例を模式的に示した斜視図である。
【図４】実施の形態に係る第一の分析チップの具体例を示す断面図である。（ａ）は、図３のＢ−Ｂ断面図である。（ｂ）は、図１のＣ−Ｃ断面図である。
【図５】実施の形態に係る第一の分析チップの具体例を示す平面図である。
【図６】実施の形態に係る分析チップの製造方法を説明する図である。
【図７】実施の形態に係る分析チップの製造方法を説明する図である。
【図８】実施の形態に係る分析装置を示す斜視図である。
【図９】実施の形態に係る第二の分析チップを示す斜視図である。
【図１０】実施の形態に係る第三の分析チップを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１４】
（第一の分析チップ）
図１は、本実施の形態に係る第一の分析チップを示す模式的な斜視図である。図２は、図１で示す分析チップ１の断面図である。図２（ａ）が図１のＡ−Ａ断面図であり、図２（ｂ）が分析チップ１の平面図である。分析チップ１は、透明樹脂材料から形成され、光を伝搬する一対のコア部１０２（１０２ａ、１０２ｂ）と、一対のコア部１０２の周囲を囲むクラッド層１０１と、を有する光導波路構造体１０と、クラッド層１０１の内部に形成された、試料を流す流路２０とを備える。一対のコア部１０２は少なくとも（i）４０５ｎｍの光透過率が５０％以上、（ii）８５０ｎｍの光透過率が５０％以上、（iii）１０５０ｎｍの光透過率が５０％以上のいずれか一つを満たし、一対のコア部１０２は、第一のコア部１０２ａ及び第二のコア部１０２ｂから構成されており、第一のコア部１０２ａを導波する光を出射する出射端面Ｓ１と、出射端面Ｓ１から出射した光の少なくとも一部を、第二のコア部１０２ｂに入射する入射端面Ｓ２とが、流路２０を隔てて対向して配置されている。なお、図１では、説明のため、クラッド層１０１の一部を除去して、一対のコア部１０２の上面の一部、及び、流路２０の一部が露出した図を示すが、図２（ａ）で示すように、一対のコア部１０２の上面及び流路２０は、クラッド層１０１で覆われている。
また、本実施形態に係る第一分析チップにおいて、クラッド層１０１は、図３を参照して後述するように、下部クラッド層１０１ａと、コア部１０２と同層にある中間層１０１ｂと、上部クラッド層１０１ｃとをこの順で積層したものである。さらに、クラッド層１０１において、一対のコア部１０２の高さと流路２０の高さが、同じであることが好ましい。
【００１５】
以下、分析チップ１の具体的構成について説明する。
流路２０は、クラッド層１０１に溝状に形成されており、その大きさは試料に応じて適宜の幅に定めることができるが、例えば、マイクロメートルオーダーの極微細な幅にすることができる。特に限定はされないが、粒子を液体に分散させた試料を測定する場合、第一のコア部１０２ａの出射端面Ｓ１と第二のコア部１０２ｂの入射端面Ｓ２との間は、５μｍ〜２００μｍが好ましく、１０〜１００μｍがより好ましい。
【００１６】
一対のコア部１０２は、面内方向に光を伝搬するものである。一対のコア部１０２は、使用波長における光透過率が５０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることが更に好ましい。また使用波長は、４０５ｎｍ、８５０ｎｍ及び１０５０ｎｍいずれかであればよいが、４０５ｎｍであることが好ましい。
一対のコア部１０２の４０５ｎｍ、８５０ｎｍ及び１０５０ｎｍいずれか一の光透過率が５０％以上であればよいが、８０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることが更に好ましく、９５％以上であることがより更に好ましい。
透明樹脂材料としては、有機樹脂材料を用いることが好ましく、例えば、環状ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、シリコーン樹脂及びフッ素樹脂からなる群から選択される少なくとも一種を含むものであることが好ましく、環状ポリオレフィン樹脂を含む材料であることがより好ましい。さらには、透明樹脂材料として、環状ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、シリコーン樹脂及びフッ素樹脂等の樹脂をベースポリマーとして含む感光性樹脂組成物を用いることがより好ましい。このような透明樹脂材料を用いて一対のコア部１０２を形成することで、コア部１０２の光透過率を上記範囲とすることができる。
一対のコア部１０２の光透過率は、以下の方法で測定することができる。上記使用波長のＶＣＳＥＬ（面発光レーザー）又はＬＥＤ（発光ダイオード）より発せられた光を、光ファイバを経由して、得られた第一のコア部１０２ａ又は第二のコア部１０２ｂの入射端面Ｓ３、Ｓ２それぞれに導入し、光ファイバで受光を行って光の強度を測定し、光の強度の変化から光透過率を測定することができる。
なお、一対のコア部１０２を形成する感光性樹脂組成物の詳細は後述する。
【００１７】
クラッド層１０１は、一対のコア部１０２の周囲を囲むが、第一のコア部１０２ａの入射端面Ｓ３、及び、第二のコア部１０２ｂの出射端面Ｓ４は、クラッド層１０１から露出している。
【００１８】
クラッド層１０１は、一対のコア部１０２よりも屈折率を低くできる材料であれば制限されず、例えば、石英ガラス、紫外線硬化型樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等の各種樹脂材料の他、銅、アルミニウム、銀等の金属材料が挙げられる。なお、金属材料の場合は、金属箔が好ましく用いられる。
【００１９】
クラッド層１０１は一対のコア部１０２を形成する透明樹脂材料よりも屈折率の低い樹脂材料から形成されていることが好ましい。これにより、あらかじめ作製した光導波路構造体１０をレーザ加工することで、流路２０を形成し、光導波路構造体１０と流路２０とを一体化形成させることができる。換言すれば、第一のコア部１０２ａの出射端面Ｓ１は、流路２０の一方の側面と連続した同一面に形成させることができ、第二のコア部１０２ｂの入射端面Ｓ２を、流路２０の他方の側面と連続した同一面に形成させることができる。したがって、流路加工と端面加工とを同時に行えるため、より簡便にかつ精度よくチップ加工を行うことができる。
【００２０】
クラッド層１０１を形成できる樹脂材料としては、有機樹脂材料を用いることが好ましく、例えば、環状ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、シリコーン樹脂及びフッ素樹脂等が用いられる。これら樹脂材料の中でも、環状ポリオレフィン樹脂を含む材料を用いることが好ましい。
【００２１】
一対のコア部１０２は、図示するように一直線になるように配置させることが好ましいが、曲率をもって形成されていてもよい。また、流路２０は、直線状であってもよいし、曲線状であってもよい。平面視において、一対のコア部１０２と流路２０とは、交わっていることが好ましいが、光の伝搬効率の観点から、図示するように、一対のコア部１０２と流路２０とは、直交していることがより好ましい。また、出射端面Ｓ１と入射端面Ｓ２とは平行に配置されていることが好ましい。図１には、出射端面Ｓ１及び入射端面Ｓ２が同じ面積を有する例を示すが、入射端面Ｓ２は出射端面Ｓ１より面積が広くてもかまわない。入射端面Ｓ２を出射端面Ｓ１より大きくすることで、散乱光を第二のコア部１０２ｂに導くことができ、分析精度がいっそう向上できるため、好ましい。
【００２２】
図１に示すコア部１０２の横断面形状は正方形又は長方形の矩形であるが、この形状は特に限定されず、例えば、真円、楕円形、長円形等の円形、三角形、五角形、六角形等の多角形であってもよい。コア部１０２の幅及び高さは、特に限定されないが、それぞれ、１〜２００μｍ程度であるのが好ましく、５〜１００μｍ程度であるのがより好ましく、２０〜７０μｍ程度であるのが更に好ましい。一対のコア部１０２を複数形成する場合は、コア部１０２の幅及び高さは、それぞれ、１〜５０μｍ、好ましくは２〜２０μｍにすることもできる。
【００２３】
クラッド層１０１の平均厚さは、一対のコア部１０２の平均高さの１．２〜５倍程度であるのが好ましく、１．５〜３倍程度であるのがより好ましい。クラッド層１０１の平均厚さは、特に限定されないが、２〜４００μｍ程度であるのが好ましく、１０〜２００μｍ程度であるのがより好ましく、２０〜１２０μｍ程度であるのが更に好ましい。これにより、光導波路構造体１０が必要以上に厚膜化するのを防いで、分析チップ１の大型化を防止しつつ、クラッドとしての機能を好適に発揮させることができる。
【００２４】
光導波路構造体１０は、支持層１００を備えていてもよい。支持層１００は、クラッド層１０１の下面に形成され、一対のコア部１０２は、クラッド層１０１を介して支持層１００上に形成される。支持層１００は、クラッド層１０１の下面を支持して、保護・補強する。これにより、光導波路構造体１０の信頼性、及び、機械的特性を高めることができる。このような支持層１００の構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィン、ポリイミド、ポリアミド等の各種樹脂材料の他、銅、アルミニウム、銀等の金属材料が挙げられる。なお、金属材料の場合は、支持層１００として金属箔が好ましく用いられる。また、支持層１００の平均厚さは、特に限定されないが、５〜２００μｍ程度であるのが好ましく、１０〜１００μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、支持層１００は、適度な剛性を有するものとなるため、光導波路構造体１０を確実に支持するとともに、光導波路構造体１０の柔軟性を阻害し難くなる。
【００２５】
支持層１００と光導波路構造体１０のクラッド層１０１との間は接着又は接合されているが、その方法としては、熱圧着、接着剤又は粘着剤による接着等が挙げられる。このうち、接着層としては、例えば、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤の他、各種ホットメルト接着剤（ポリエステル系、変性オレフィン系）等が挙げられる。また、特に耐熱性の高いものとして、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリイミドアミドエーテル、ポリエステルイミド、ポリイミドエーテル等の熱可塑性ポリイミド接着剤が好ましく用いられる。このような材料で構成された接着層は、比較的柔軟性に富んでいるため、光導波路構造体１０の形状が変化したとしても、その変化に自在に追従することができる。その結果、形状変化に伴う剥離を確実に防止し得るものとなる。このような接着層の平均厚さは、特に限定されないが、１〜１００μｍ程度であるのが好ましく、５〜６０μｍ程度であるのがより好ましい。
【００２６】
光導波路構造体１０は、クラッド層１０１の上面を覆うカバーフィルム（図示せず）が形成されていてもよい。カバーフィルムは、光導波路構造体１０を保護するとともに、光導波路構造体１０を上方から支持するものである。これにより、汚れや傷などから光導波路構造体１０が保護され、光導波路構造体１０の信頼性、及び、機械的特性を高めることができる。このようなカバーフィルムの構成材料としては、支持層１００の構成材料と同様なものを用いることができる。なお、カバーフィルムと光導波路構造体１０との間は接着又は接合されているが、その方法としては、熱圧着、接着剤又は粘着剤による接着等が挙げられる。このうち、接着剤としては前述したようなものを用いることができる。
【００２７】
分析チップ１によれば、コア部１０２を透明樹脂材料から形成させるため、流路２０に対向配置させる出射端面Ｓ１及び入射端面Ｓ２の端面加工を高精度に行うことができ、流路２０に対向配置させる端面からの散乱光を少なくすることができる。また、コア部１０２を透明樹脂材料から形成させることで、極細なコア部１０２であっても精度よく端面加工を行うことができる。したがって、分析精度が高く、かつ、小型化可能なチップ構造が実現可能となる。
【００２８】
図３〜５は、本実施の形態に係る第一の分析チップの具体的な一例である分析チップ３を示す図である。図３は、分析チップ３の模式的な斜視図である。図４は、図３で示す分析チップ３の断面図である。図４（ａ）が図３のＢ−Ｂ断面図であり、図４（ｂ）が図３のＣ−Ｃ断面図である。分析チップ３は、分析チップ１のクラッド層１０１を、下部クラッド層１０１ａと、中間層（コア層）１０１ｂと、上部クラッド層１０１ｃとをこの順で積層させたものであり、中間層１０１ｂに、流路２０と、一対のコア部１０２とが形成されている。また、コア部１０２の高さと流路２０の高さは、同じであることが好ましい。図３では、説明のため下部クラッド層１０１ａと、中間層１０１ｂと、上部クラッド層１０１ｃとが分断している図を示すが、分析チップ３は、図４で示すように、下部クラッド層１０１ａ、中間層１０１ｂ及び上部クラッド層１０１ｃはこの順で積層されたものである。
【００２９】
図５は、中間層１０１ｂの平面図である。中間層１０１ｂは、面内方向に光を伝搬し、流路２０を挟んで対向している一対のコア部１０２（第一のコア部１０２ａ、第二のコア部１０２ｂ）を有する。分析チップ３は、流路２０の側面に、第一のコア部１０２ａを導波する光を出射する出射端面Ｓ１と、出射端面Ｓ１から出射した光の少なくとも一部を第二のコア部１０２ｂに入射する入射端面Ｓ２とを有する。換言すれば、第一のコア部１０２ａの出射端面Ｓ１は、流路２０の一方の側面と連続した同一面に形成されており、第二のコア部１０２ｂの入射端面Ｓ２が、流路２０の他方の側面と連続した同一面に形成されている
【００３０】
分析チップ３は、光導波路構造体１０及び流路２０が一体化形成されている。具体的には、図３で示すように下層クラッド層１０１ａが流路２０の底面を構成し、中間層１０１ｂが流路２０の側面を構成している。図３では、上部クラッド層１０１ｃが流路２０の蓋部を構成する例を示すが、上部クラッド層１０１ｃが流路２０の側面を構成していてもよい。
【００３１】
中間層１０１ｂは、一対のコア部１０２の両側に隣接しているクラッド部２０２を更に有する。中間層１０１ｂは、透明樹脂材料として感光性樹脂組成物を用いて形成されたものであり、クラッド部２０２は、中間層１０１ｂに光を選択的に照射することにより一対のコア部１０２より屈折率を低くしたものである。具体的には、図５で示す中間層１０１ｂの平面は、光照射領域と光未照射領域とを有しており、光照射領域にクラッド部２０２が形成され、光非照射領域に一対のコア部１０２が形成されている。すなわち、分析チップ３では、コア部１０２の両側に隣接しているクラッド部２０２が一体化形成されており、これにより、コア部１０２とクラッド部２０２との間に異物が混入する懸念がなくなり、また、コア部１０２とクラッド部２０２との境界を平滑にすることができる。したがって、分析チップ３によれば、入射光の散乱や吸収を抑制でき、光の伝搬損失を効果的に低減することができ、よりいっそう分析精度を向上させることができる。
【００３２】
また、本実施形態に係る分析チップ１において、コア部１０２とクラッド部２０２は、同種の材料により形成されており、かつコア部１０２とクラッド部２０２を形成する材料の硬化度が異なっていることが好ましい。中間層１０１ｂ内に硬化度の異なる領域を形成することで、これらの領域を、屈折率の異なるコア部１０２とクラッド部２０２とすることができる。また、コア部１０２とクラッド部２０２との線膨張率の差を小さくできるため、線膨張率の差によって発生する熱応力を低減させることができるようになる。これにより、光導波路構造体１０の製造安定性を向上させることができる。
【００３３】
また、本実施形態に係る分析チップ１において、クラッド部２０２と、一対のコア部１０２との屈折率の差Δｎが、０．００５以上０．５以下であることが好ましく、０．０１以上０．３以下であるとさらに好ましい。こうすることで、分析チップの分析精度をより一層向上させることができる。
【００３４】
分析チップ３において、一対のコア部１０２の側面は、クラッド部２０２で覆われ、コア部１０２の下面は下部クラッド層１０１ａで覆われ、コア部１０２の上面は上部クラッド層１０１ｃで覆われる。第一のコア部１０２ａの入射端面Ｓ３、及び、第二のコア部１０２ｂの出射端面Ｓ４は、中間層１０１ｂから露出している。
【００３５】
下部クラッド層１０１ａ及び上部クラッド層１０１ｃのそれぞれの平均厚さは、中間層１０１ｂの平均厚さの０．１〜２倍程度であるのが好ましく、０．２５〜１倍程度であるのがより好ましい。下部クラッド層１０１ａ及び上部クラッド層１０１ｃの平均厚さは、特に限定されないが、それぞれ、通常、１〜２００μｍ程度であるのが好ましく、５〜１００μｍ程度であるのがより好ましく、１０〜６０μｍ程度であるのが更に好ましい。これにより、光導波路構造体１０が必要以上に厚膜化するのを防いで、分析チップ３の大型化を防止しつつ、クラッドとしての機能を好適に発揮させることができる。
【００３６】
分析チップ３も、分析チップ１と同様に支持層１００を備えていてもよい。また、上部クラッド層１０１ｃの上面を覆うカバーフィルム（図示せず）が形成されていてもよい。支持層１００及びカバーフィルムは、分析チップ１と同様なものを用いることができる。
【００３７】
分析チップ３には、流路２０の両端に液だめ３０１、３０２ａ、３０２ｂ、３０３が形成されていてもよい。液だめ３０１、３０２ａ、３０２ｂ、３０３は、中間層１０１ｂ及び上部クラッド層１０１ｃを貫通させて形成されている。液だめ３０１は、流体に分散している試料を流路２０に導入するためのものである。液だめ３０２ａ、３０２ｂは、試料の分散媒を流路２０に導入するためのものである。液だめ３０３は、流路２０を通過した試料を回収するためのものである。例えば、試料として血液を用いる場合は、液だめ３０１から血液を導入し、液だめ３０２ａ、３０２ｂから生理食塩水を導入する方法を採用することができる。
【００３８】
つづいて、分析チップ１の一対のコア部１０２、及び、分析チップ３の中間層１０１ｂを形成する感光性樹脂組成物について説明する。
感光性樹脂組成物は、電磁波を照射することで物理的および、または化学的変化を生じる樹脂組成物であれば良く、具体的には、ベースポリマーと、光または熱によって酸、塩基またはラジカル等を発生する重合開始剤と、発生した酸、塩基またはラジカル等により重合を開始するモノマー及びオリゴマーのうち少なくともいずれか一方と、を含む。これらの中でも、感光性樹脂組成物は、（Ａ）ベースポリマーと、（Ｂ）酸発生剤と、（Ｃ）（Ｂ）が発生する酸により重合を開始するモノマー及びオリゴマーのうち少なくともいずれか一方と、を含むことが好ましい。
【００３９】
成分（Ａ）としては、環状ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、シリコーン樹脂及びフッ素樹脂からなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましく、環状ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂及びポリイミド樹脂から選択されることがより好ましい。これら（Ａ）ベースポリマーを一種又は二種以上を組み合わせた共重合体、又は混合物を用いることもできる。
【００４０】
アクリル樹脂及びメタクリル樹脂としては、例えば、ポリ（メチルアクリレート）、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（エポキシアクリレート）、ポリ（エポキシメタクリレート）、ポリ（アミノアクリレート）、ポリ（アミノメタクリレート）、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリ（イソシアナートアクリレート）、ポリ（イソシアナートメタクリレート）、ポリ（シアナートアクリレート）、ポリ（シアナートメタクリレート）、ポリ（チオエポキシアクリレート）、ポリ（チオエポキシメタクリレート）、ポリ（アリルアクリレート）、ポリ（アリルメタクリレート）、アクリレート・エポキシアクリレート共重合体（メチルメタクリレートとグリシジルメタクリレートの共重合体）、スチレン・エポキシアクリレート共重合体等が挙げられ、これらの１種又は２種以上の複合材料が用いられる。
【００４１】
エポキシ樹脂としては、例えば、脂環式エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビフェニル骨格を有するビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン骨格を有するジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、脂肪族系エポキシ樹脂及びトリグリシジルイソシアヌレート等が挙げられる。これらのうちの１種又は２種以上が用いられる。
【００４２】
ポリイミド樹脂としては、ポリイミド樹脂前駆体であるポリアミド酸を閉環し、硬化（イミド化）させることにより得られる樹脂であれば、特に限定されない。ポリアミド酸としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド中、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを等モル比にて反応させることにより、溶液として得ることができる。
テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、３，３'，４，４'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン二無水物、３，３'，４，４'−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン酸二無水物等が挙げられる。
ジアミンとしては、例えば、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、３，４'−ジアミノジフェニルエーテル、４，４'−ジアミノジフェニルエーテル、４，４'−ジアミノジフェニルスルホン、３，３'−ジアミノジフェニルスルホン、２，２−ビス（４−アミノフェノキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アミノフェノキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、２，４−ジアミノトルエン、２，６−ジアミノトルエン、ジアミノジフェニルメタン、４，４'−ジアミノ−２，２−ジメチルビフェニル、２，２−ビス（トリフルオロメチル）−４，４'−ジアミノビフェニル等が挙げられる。
【００４３】
シリコーン樹脂としては、例えば、シリコーンゴム、シリコーンエラストマー等が挙げられる。これらのシリコーン樹脂は、シリコーンゴムモノマー又はオリゴマーと硬化剤とを反応させることにより得られるものである。
シリコーンゴムモノマー又はオリゴマーとしては、例えば、メチルシロキサン基、エチルシロキサン基、フェニルシロキサン基を含むものが挙げられる。
シリコーンゴムモノマー又はオリゴマーとしては、光反応性を付与するため、例えば、エポキシ基、ビニルエーテル基、アクリル基等の官能基を導入してなるものが好ましく用いられる。
【００４４】
フッ素樹脂としては、例えば、含フッ素脂肪族環構造を有するモノマーから得られる重合体、２つ以上の重合性不飽和結合を有する含フッ素モノマーを環化重合して得られる重合体、含フッ素系モノマーとラジカル重合性単量体とを共重合して得られる重合体等が挙げられる。
含フッ素脂肪族環構造としては、例えば、ペルフルオロ（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール）、ペルフルオロ（４−メチル−１，３−ジオキソール）、ペルフルオロ（４−メトキシ−１，３−ジオキソール）等が挙げられる。
含フッ素モノマーとしては、例えば、ペルフルオロ（アリルビニルエーテル）、ペルフルオロ（ブテニルビニルエーテル）等が挙げられる。
ラジカル重合性モノマーとしては、例えば、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ペルフルオロ（メチルビニルエーテル）等が挙げられる。
【００４５】
成分（Ａ）として、中でも環状オレフィン樹脂が好ましい。環状ポリオレフィン樹脂は、透明性が高くかつ高いガラス転移温度を有するため、環状オレフィン樹脂を用いることにより、優れた光伝送性能や耐熱性を有する光導波路構造体１０を得ることができる。したがって、分析チップ３を高温の場所で使用したり、流路２０に高温の試料を流して測定したりすることも可能となる。また、環状ポリオレフィン樹脂は、アルコールに対する耐溶剤性があるため、アルコール処理工程を利用した検査（例えば、抗原抗体反応を利用したもの）にも用いることができる。
【００４６】
環状オレフィン樹脂は、無置換のものであってもよいし、水素が他の基により置換されたものであってもよい。環状オレフィン樹脂としては、例えばノルボルネン樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂等が挙げられる。これらの中でも、耐熱性、透明性等の観点からノルボルネン樹脂を使用することが好ましい。ノルボルネン樹脂は、高い疎水性を有するため、吸水による寸法変化等を生じ難い分析チップを得ることができる。
【００４７】
環状オレフィン樹脂は、脱離性基を有するものであることが好ましい。ここで、脱離性基とは、酸の作用により離脱するものである。側鎖に脱離性基を有する環状オレフィン樹脂を構成する環状オレフィン樹脂としては、例えばシクロヘキセン、シクロオクテン等の単環体モノマーの重合体、ノルボルネン、ノルボルナジエン、ジシクロペンタジエン、ジヒドロジシクロペンタジエン、テトラシクロドデセン、トリシクロペンタジエン、ジヒドロトリシクロペンタジエン、テトラシクロペンタジエン、ジヒドロテトラシクロペンタジエン等の多環体モノマーの重合体等が挙げられる。これらの中でも多環体モノマーの重合体の中から選ばれる１種以上の環状オレフィン樹脂が好ましい。これにより、樹脂の耐熱性を向上することができる。
【００４８】
なお、重合形態としては、ランダム重合、ブロック重合等の公知の形態を適用することができる。例えばノルボルネン型モノマーの重合の具体例としては、ノルボルネン型モノマーの（共）重合体、ノルボルネン型モノマーとα−オレフィン類などの共重合可能な他のモノマーとの共重合体、及びこれらの共重合体の水素添加物などが具体例に該当する。これら環状オレフィン樹脂は、公知の重合法により製造することが可能であり、その重合方法には付加重合法と開環重合法とがあり、前述の中でも付加重合法で得られる環状オレフィン樹脂（特にノルボルネン樹脂）が好ましい（すなわち、ノルボルネン化合物の付加重合体）。これにより、透明性、耐熱性及び可撓性に優れる。
【００４９】
脱離性基としては、例えば酸の作用、ラジカルの作用（ラジカル解離）、イオンの作用（イオン解離）等により分子の一部が切断されて離脱するものである。具体的には、分子構造中（側鎖）に、−Ｏ−構造、−Ｓｉ−アリール構造及びＯ−Ｓｉ−構造のうちの少なくとも１つを有するものが好ましい。上述したような離脱性基は、カチオンの作用により比較的容易に離脱する。
【００５０】
上述した脱離性基の中でも離脱により樹脂の屈折率に低下を生じさせる離脱性基としては、−Ｓｉ−ジフェニル構造及びＯ−Ｓｉ−ジフェニル構造の少なくとも一方が好ましい。
【００５１】
脱離性基の含有量は、特に限定されないが、前記側鎖に脱離性基を有する環状オレフィン樹脂中の１０〜８０重量％が好ましく、特に２０〜６０重量％が好ましい。含有量が前記範囲内であると、特に可撓性と屈折率変調機能（屈折率差を大きくする効果）の両立に優れる。
【００５２】
このような側鎖に脱離性基を有する環状オレフィン樹脂としては、下記式（１）及び（２）で示される繰り返し単位から選択される少なくとも一種を有するものが好ましい。これにより、コア部１０２の屈折率を高くすることができる。
【００５３】
【化１】
2013217916.tif 000003
【００５４】
前記式（１）中、ｎは２〜９の整数を示す。
【００５５】
【化２】
2013217916.tif 000004
【００５６】
環状オレフィン樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は、特に限定されないが、２０，０００〜２００，０００程度、更には５０，０００〜１５０，０００程度であることが好ましい。また、環状オレフィン樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）も特に限定されないが、６，０００〜６０，０００程度、更には１５，０００〜５０，０００程度であることが好ましい。
重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）にて測定され、ポリスチレン換算により得られる。
環状オレフィン樹脂の屈折率は、特に限定されないが、１．３０〜１．７０程度、更には１．４０〜１．６０程度であることが好ましい。屈折率は、メトリコン社製Ｍｏｄｅｌ２０１０プリズムカプラを使用し、測定波長６３３ｎｍで測定される。
【００５７】
成分（Ｂ）酸発生剤としては、光により酸を発生する光酸発生剤、熱により酸を発生する熱酸発生剤等が挙げられるが、中でも光酸発生剤が好ましい。
【００５８】
光酸発生剤としては、光のエネルギーを吸収してブレンステッド酸あるいはルイス酸を生成するものであれば良く、例えば、トリフェニルスルフォニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリス（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホニウム−トリフルオロメタンスルホネートなどのスルホニウム塩類、ｐ−ニトロフェニルジアゾニウムヘキサフルオロホスフェートなどのジアゾニウム塩類、アンモニウム塩類、ホスホニウム塩類、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、（トリキュミル）ヨードニウム−テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレートなどのヨードニウム塩類、キノンジアジド類、ビス（フェニルスルホニル）ジアゾメタンなどのジアゾメタン類、１−フェニル−１−（４−メチルフェニル）スルホニルオキシ−１−ベンゾイルメタン、Ｎ−ヒドロキシナフタルイミド−トリフルオロメタンサルホネートなどのスルホン酸エステル類、ジフェニルジスルホンなどのジスルホン類、トリス（２，４，６−トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（３，４−メチレンジオキシフェニル）−４，６−ビス−（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジンなどのトリアジン類などの化合物を挙げることができる。これらの中でも、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、（トリキュミル）ヨードニウム−テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレートなどのヨードニウム塩類が好ましく用いられる。前記光酸発生剤は、単独又は複数を組み合わせて使用することができる。
【００５９】
光酸発生剤の含有量は、特に限定されないが、（Ａ）ベースポリマー１００重量部に対して０．０１重量部以上、０．３重量部以下であることが好ましく、特に０．０２重量部以上、０．２重量部以下が好ましい。この範囲とすることで、良好に重合反応を進行させつつ、コア部１０２の着色を防いで光損失の低下を防ぐことができる。
【００６０】
成分（Ｃ）は、成分（Ｂ）が発生する酸により重合を開始し、成分（Ａ）とは屈折率が異なるモノマー及びオリゴマーのうちの少なくとも一方である。比較的高い屈折率を有する中間層１０１ｂを形成するには、例えば、分子構造中に、芳香族環（芳香族基）、窒素原子、臭素原子や塩素原子を有するモノマー又はオリゴマーを選択して、これらを重合する手法が挙げられる。一方、比較的低い屈折率を有する中間層１０１ｂを形成するには、例えば、分子構造中に、アルキル基、フッ素原子やエーテル構造（エーテル基）を有するモノマー又はオリゴマーを選択して、これらを重合する手法が挙げられる。このようなモノマー又はオリゴマーとしては、重合可能な部位を有する化合物であればよく、特に限定されないが、例えば、ノルボルネン系モノマー、アクリル酸（メタクリル酸）系モノマー、エポキシ系モノマー、オキセタン系モノマー、ビニルエーテル系モノマー、スチレン系モノマー、これらのオリゴマー等が挙げられる。また、これらのうちの１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００６１】
これらの中でも、オキセタニル基又はエポキシ基等の環状エーテル基を有するモノマー又はオリゴマー、あるいはノルボルネン系モノマーを用いるのが好ましい。環状エーテル基を有するモノマー又はオリゴマーを用いることにより、環状エーテル基の開環が起こり易いため、速やかに反応し得るモノマーが得られる。また、ノルボルネン系モノマーを用いることにより、光伝送性能に優れ、かつ、耐熱性及び柔軟性に優れるコア部１０２が得られる。
【００６２】
このうち、環状エーテル基を有するモノマーの重量平均分子量（Ｍｗ）又はオリゴマーの重量平均分子量（Ｍｗ）は、それぞれ１００以上４００以下であるのが好ましい。前記重量平均分子量（Ｍｗ）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）にて測定され、ポリスチレン換算により得られる。  
【００６３】
（Ａ）ベースポリマーに環状オレフィン樹脂を用いる場合、オキセタニル基を有するモノマー又はオリゴマーとしては、下記式（３）に記載のモノマー（第一モノマー）が好ましい。第一モノマーを併用することにより、コア部１０２とクラッド部２０２との間の屈折率差を拡大することができる。
【００６４】
【化３】
2013217916.tif 000005
【００６５】
第一モノマーの含有量は、特に限定されないが、（Ａ）ベースポリマー１００重量部に対して１重量部以上、５０重量部以下であることが好ましく、特に２重量部以上、２０重量部以下であることが好ましい。これにより、コア部１０２とクラッド部２０２との屈折率変調を可能にし、可撓性と耐熱性との両立が図れる。
【００６６】
感光性樹脂組成物には、成分（Ｃ）として第一モノマーと異なるモノマー（第二モノマー）を含んでも良い。例えばエポキシ化合物、２官能オキセタン化合物、３官能オキセタン化合物等の第一モノマーと異なる他のオキセタン化合物、ビニルエーテル化合物等が挙げられる。これらの中でもエポキシ化合物（特に脂環式エポキシ化合物）及び２官能のオキセタン化合物の少なくとも１種が好ましい。これにより、第一モノマーと、環状オレフィン樹脂との反応性を向上させることができ、それによって透明性を保持しつつ、導波路の耐熱性を向上させることができる。
【００６７】
第二モノマーの含有量は、特に限定されないが、（Ａ）感光性樹脂１００重量部に対して１重量部以上、５０重量部以下であることが好ましく、特に２重量部以上、２０重量部以下であることが好ましい。これにより、第一モノマーとの反応性を向上させることができる。
【００６８】
第二モノマーと第一モノマーとの併用割合も特に限定されないが、重量比（第二モノマーの重量／第一モノマーの重量）で、０．１〜１が好ましく、０．１〜０．６がより好ましい。併用割合が前記範囲内であると、反応性の速さと導波路の耐熱性とのバランスに優れる。
【００６９】
感光性樹脂組成物は、上記成分（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）以外に、増感剤、助触媒、酸化防止剤等を含んでいても良い。
【００７０】
下部クラッド層１０１ａ及び上部クラッド層１０１ｃは、石英ガラス、紫外線硬化型樹脂などクラッド層１０１を形成するために用いられる材料から形成できるが、成分（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を含む感光性樹脂組成物から形成させることが好ましい。この場合、下部クラッド層１０１ａは、中間層１０１ｂを形成する感光性樹脂組成物と同じ透明樹脂材料から形成されていてもよいし、異なる感光性樹脂組成物から形成されていてもよい。上部クラッド層１０１ｃもまた、中間層１０１ｂを形成する感光性樹脂組成物と同じ透明樹脂材料から形成されていてもよいし、異なる感光性樹脂組成物から形成されていてもよい。また、下部クラッド層１０１ａ及び上部クラッド層１０１ｃが互いに同じ感光性樹脂組成物から形成されていてもよいし、異なる感光性樹脂組成物から形成されていてもよい。
【００７１】
中でも、下部クラッド層１０１ａ、中間層１０１ｂ及び上部クラッド層１０１ｃが、いずれも成分（Ａ）として環状オレフィン樹脂を含む環状樹脂オレフィン樹脂組成物から形成されていることが好ましく、ノルボルネン樹脂を含むノルボルネン樹脂組成物から形成されていることがより好ましい。
【００７２】
感光性樹脂組成物は、溶媒に溶かしてワニス状にして用いることができる。感光性樹脂組成物をワニス状に調整する溶媒としては、たとえば、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、テトラヒドロピラン（ＴＨＰ）、アニソール、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグリム）、ジエチレングリコールエチルエーテル（カルビトール）などのエーテル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、フェニルセロソルブなどのセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン、メシチレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドンなどの芳香族複素環化合物系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）などのアミド系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタンなどのハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル、ギ酸エチルなどのエステル系溶媒、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、スルホランなどの硫黄化合物系溶媒の各種有機溶媒、又は、これらを含む混合溶媒が挙げられる。
【００７３】
また、ワニス状の感光性樹脂組成物は、基材上に塗布乾燥することでフィルム状に加工して用いてもよい。基材に塗布する方法としては、たとえば、ドクターブレード法、スピンコート法、ディッピング法、テーブルコート法、スプレー法、アプリケーター法、カーテンコート法、ダイコート法の方法が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。基材には、例えば、シリコン基板、二酸化ケイ素基板、ガラス基板、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）フィルムが挙げられる。
【００７４】
（分析チップの製造方法）
第一の分析チップ１は、例えば、一対のコア部１０２と、一対のコア部１０２の周囲を囲むクラッド層１０１とを有する光導波路構造体１０を形成する工程と、流路２０を形成する工程とを含む方法により製造することができる。流路２０を形成する工程では、第一のコア部１０２ａを導波する光を出射する出射端面Ｓ１と、出射端面Ｓ１から出射した光の少なくとも一部を、第二のコア部１０２ｂに入射する入射端面Ｓ２とが、流路２０を隔てて対向して配置させる。
【００７５】
クラッド層１０１は、上下２つの部材から構成し、下部クラッド層１０１ａに流路２０を形成した後、流路２０の形成面に、下部クラッド層１０１ａと同材質の透明カバー（プレート）を上部クラッド層１０１ｃとして接合して溝にふたをすることにより、流路２０を管状としてもよい（図１では、流路２０の半分が上部クラッド層１０１ｃで接合された状態を示す）。接合方法としては、熱その他による圧着などの任意の方法を用いることができる。
【００７６】
コア部１０２は、あらかじめ透明樹脂材料から形成された流路２０が形成されたクラッド層１０１に、コア部１０２を埋め込むことで分析チップ１を作製してもよい。流路２０の形成方法は特に限定されず任意の方法を用いることができるが、例えば光硬化性樹脂を用いた光造形法などを用いることができる。
【００７７】
樹脂材料から形成されたクラッド層１０１を備えた光導波路構造体１０は、例えば、リアクティブイオンエッチング法、インプリント法、直接露光法等を用いて作製することができる。
【００７８】
第一の分析チップの製造方法として、分析チップ３の製造方法の一例を挙げて、図６、７を用いつつ以下に具体的に説明する。図６、７は、斜視図を示す。まず、支持層１００上に下部クラッド層１０１ａを積層する（図６（ａ））。
【００７９】
ついで、下部クラッド層１０１ａ上に、ワニス状の感光性樹脂組成物を塗布した後、乾燥することにより、中間層１０１ｂを形成する（図６（ｂ））。その後、マスク６１を用いて光６２を照射する（図６（ｃ））。
【００８０】
マスク６１は、予め形成（別途形成）されたもの（例えばプレート状のもの）でも、中間層１０１ｂ上に例えば気相成膜法や塗布法により形成されたものでもよい。マスク６１として好ましいものの例としては、石英ガラスやＰＥＴ基材等で作製されたフォトマスク、ステンシルマスク、気相成膜法（蒸着、スパッタリング等）により形成された金属薄膜等が挙げられるが、これらの中でもフォトマスクやステンシルマスクを用いるのが特に好ましい。微細なパターンを精度良く形成することができるとともに、ハンドリングがし易く、生産性の向上に有利であるからである。
【００８１】
光６２は、（Ｂ）酸発生剤に対して光化学的な反応（変化）を生じさせ得るものであればよく、例えば、可視光、紫外光、赤外光、レーザ光の他、電子線やＸ線等を用いることもできる。光６２は、（Ｂ）酸発生剤の種類、増感剤を含有する場合には、増感剤の種類等によって適宜選択され、特に限定されないが、波長２００〜４５０ｎｍの範囲にピーク波長を有するものであるのが好ましい。これにより、（Ｂ）酸発生剤を比較的容易に活性化させることができる。
【００８２】
また、光６２の照射量は、０．１〜９Ｊ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、０．２〜６Ｊ／ｃｍ２程度であるのがより好ましく、０．２〜３Ｊ／ｃｍ２程度であるのが更に好ましい。なお、光６２の照射量を調整することにより、形成される屈折率差を制御することができ、例えば、照射量を多くすることで、屈折率差を拡大することができる。
【００８３】
これにより、光６２の未照射領域から（Ｃ）モノマー又はオリゴマーが一部光６２の照射領域へ拡散して重合するために、光の照射領域の屈折率が相対的に未照射領域よりも低くなる。また、（Ａ）ベースポリマーとして、側鎖に脱離基を有する環状オレフィン樹脂を用いた場合は、光６２の照射により（Ｂ）酸発生剤から発生した酸が、側鎖に脱離基を有する環状オレフィン樹脂の脱離性基の脱離を促進する。これにより、高屈折部分が脱離するために光が照射された部分の屈折率が更に低くなる。したがって、光６２の未照射領域がコア部２０１となり、光６２の照射領域がクラッド部２０２となる（図６（ｄ））。
【００８４】
次に、必要に応じて、中間層１０１ｂに加熱処理を施す。この加熱処理において、光を照射した中間層１０１ｂの照射領域中の（Ｃ）モノマー又はオリゴマーが更に重合する。この加熱処理における加熱温度は、特に限定されないが、３０〜１８０℃程度であるのが好ましく、４０〜１６０℃程度であるのがより好ましい。また、加熱時間は、照射領域の（Ｃ）モノマー又はオリゴマーの重合反応がほぼ完了するように設定するのが好ましく、具体的には、０．１〜２時間程度であるのが好ましく、０．１〜１時間程度であるのがより好ましい。なお、この加熱処理は必要に応じて行えばよく、省略してもよい。
【００８５】
その後、流路２０をエキシマレーザ等のレーザ光７１を用いて、中間層１０１ｂに形成する（図７（ａ））。流路２０は、一対のコア部１０２が流路２０を挟んで対向するように形成される。また、流路２０の側面を形成することで、第一のコア部１０２ａを導波する光を出射する出射端面Ｓ１と、出射端面Ｓ１から出射した光の少なくとも一部を第二のコア部１０２ｂに入射する入射端面Ｓ２とが流路２０の側面に形成される。
【００８６】
このようにして流路２０が形成された中間層１０１ｂに、上部クラッド層１０１ｃをラミネートすることで、光導波路構造体１０を得ることができる（図７（ｂ））。
【００８７】
なお、フィルム状に形成された中間層１０１ｂに、前述のように、コア部１０２及びクラッド部２０２、その後に流路２０を形成させてから、下部クラッド層１０１ａ及び上部クラッド層１０１ｃをラミネートすることで、光導波路構造体１０を得ることもできる。また、本実施の形態では、光導波路構造体１０は３層としているが、この態様に限定されずに、下部クラッド層１０１ａ、中間層１０１ｂ及び上部クラッド層１０１ｃの少なくとも一つを二層以上の構造としてもよい。
【００８８】
その後、エキシマレーザ等のレーザ光７２を用いて光導波路構造体１０を加工して、液だめ３０１、３０２ａ、３０２ｂ、３０３を作製する（図７（ｃ））。これにより、分析チップ３が得られる。
【００８９】
（分析装置）
図２で示す分析チップ１を備える分析装置の一例について図８を用いて説明する。図８では、分析装置８の斜視図を示す。図８で示すように、分析装置８は、分析チップ１と、分析チップ１に光を入射する光源８１と、分析チップ１から出射した光を受光する受光素子８２とを有する。なお、図８では、図１と同様に説明のため、クラッド層１０１の一部を除去して、一対のコア部１０２の上面の一部、及び、流路２０の一部が露出した図を示すが、前述のとおり、分析チップ１は、図２（ａ）で示すように、一対のコア部１０２の上面及び流路２０はクラッド部１０１で覆われている。
【００９０】
光源８１は、第一のコア部１０２ａの入射端面Ｓ３に光を導入するように配置される。光源８１は、第一のコア部１０２ａの入射端面Ｓ３に対向するように光導波路構造体１０に装着されていてもよい。また、光源８１は、光導波路構造体１０と光源８１との間に集光レンズ８３を配置することが好ましい。光源８１には、例えば、ガスレーザや半導体レーザ等のレーザ光源が用いられる。使用する光の波長は、第一のコア部１０２ａを形成する透明樹脂材料、その他光導波路構造体１０を構成する材料、試料Ｔによって適宜選択されるが、４０５〜１０５０ｎｍであることが好ましく、４０５〜８５０ｎｍであることがより好ましい。
【００９１】
受光素子８２には、例えば、フォトダイオードが用いられる。受光素子８２は、第二のコア部１０２ｂの出射端面Ｓ４から出射した光を受光するように配置される。受光素子８２は、第二のコア部１０２ｂの出射端面Ｓ４に対向するように光導波路構造体１０に装着されていてもよい。また、受光素子８２は、光導波路構造体１０から分離して配置してもよく、その場合は、第二のコア部１０２ｂと受光素子８２との間に集光レンズ（図示せず）を配置することが好ましい。
【００９２】
また、クラッド層１０１内には散乱光集光部８４が配置されていてもよい。散乱光集光部８４は、クラッド層１０１の一部にシリンドリカル凸レンズ様の切り欠きを設けることで形成できる。散乱光集光部８４は、第一のコア部１０２ａの出射端面Ｓ１、及び、第二のコア部１０２ｂの入射端面Ｓ２との間の流路部分（測定部２０ａ）で散乱した前方又は後方散乱光を受光し、受光素子８５へと散乱光を導く役割を果たす。この散乱光集光部８４により測定部２０ａを試料Ｔが通過する際における散乱光を集光レンズと同等の機能によって受光素子８５に効率よく導くことができ、分析装置８をシンプルな構成とすることができる。また、クラッド層１０１の外部に集光レンズを配置する必要がないので集光レンズの設置角度に依存する測定誤差を生じにくくすることができる。特に、後方散乱光の強度に関しては試料Ｔの屈折率との関係からも極めて微弱な場合があるが、受光素子として例えばアバランシェフォトダイオードを用いることで、極めて高い受光感度で散乱光（光変調）を採取することができる。また、試料照射用の集光レンズ８３と第一のコア部１０２ａの入射端面Ｓ３との間にビームスプリッタ８６を配置し、試料Ｔからの反射光を受光素子８７にて測定してもよい。これにより、レーザ入力強度のふらつきを少なくすることができる。
【００９３】
受光素子８５、８７は受光素子８２と同様に特に限定されず、例えばフォトダイオード等を用いることができる。
【００９４】
（分析チップの使用方法）
図１、２で示す分析チップ１の使用方法について、図８を用いつつ説明する。試料Ｔは、固形物を流体に分散したものであり、かつ、光を吸収するものであればよいが、粒子を流体に分散させたものが好ましい。粒子の形状には、粒状、針状、板状、不定形等の種々の形状が含まれ、例えば、気体中の塵、血液中の血球、尿、唾液、汗等に含有している癌細胞、水やアルコールなどの様々な液体中の微生物等を検出対象として含む試料とすることができる。
【００９５】
最初に、バックグランドを測定するために、流路２０に分散媒を満たした状態で測定を行う。試料として血液を用いる場合は、分散媒として、シース液（保護緩衝液、又は希釈液と血漿の混合液）を流路２０に満たした状態でバックグラウンドを測定する。まず、光源８１から集光レンズ８３を介して第一のコア部１０２ａの入射端面Ｓ３にレーザ光を導入する。導入する光の波長は適宜切り替えてもよい。第一のコア部１０２ａを伝搬した光は、出射端面Ｓ１から流路２０（測定部２０ａ）に出射されるが、対向側の第二のコア部１０２ｂの入射端面Ｓ２から入射され、第二のコア部１０２ｂの出射端面Ｓ４から出射して、受光素子８２により検出される。流路２０（測定部２０ａ）で散乱した後方散乱光は散乱光集光部８４により集光され受光素子８５により検出される。なお、図示していないが、コア部１０２の伝搬光の進行方向斜め前方に散乱光集光部及び受光素子を配置することで、前方光散乱光や後方光散乱光を受光素子により検出してもよい。分析チップ１に入射した光（例えば、光源８１から出射した光）と、分析チップ１から出射した光（例えば、受光素子８２、８５等で検出した光）との差分をとって、これをバックグランド値とする。
【００９６】
次に、流路２０に試料Ｔを流して同様に測定を行う。なお、測定に際して、試料Ｔに蛍光処理をしてもよい。試料Ｔは流路２０内を個々に独立した状態で流れる。試料Ｔが第一のコア部１０２ａと第二のコア部１０２ｂとの間の流路２０の測定部２０ａを通過すると、光が前方、後方に散乱されると同時に試料Ｔに一部吸収され、受光素子８２により試料Ｔによる光の吸収がモニタされる一方、受光素子８５により後方散乱光がモニタされる。また、試料Ｔからの反射光は、集光レンズ８３と第一のコア部１０２ａの入射端面Ｓ３との間に配置されたビームスプリッタ８６を介して受光素子８７により検出される。分析チップ１に入射した光（例えば、光源８１から出射した光）と、分析チップ１から出射した光（例えば、受光素子８２、８５、８７等の受光素子で検出した光）との差分をとって、これを測定値とする。測定値とバックグランド値とを比較することで、試料の光吸収を検出して、試料の量や大きさ、形状の異常などを正確に測定することができる。例えば、試料として血液を用いた場合、測定値とバックグランド値とを比較することで、試料中に含まれる血球の数をカウントすることができる。
【００９７】
（第二の分析チップ）
図９は、本実施の形態に係る第二の分析チップを示す模式図である。第二の分析チップは、分析チップ３の中間層１０１ｂにかえて中間層９０１ｂを用いる以外は、分析チップ３と同じであり、図９では、中間層９０１ｂの斜視図のみを示し、他の構成は省略している。
【００９８】
中間層９０１ｂには、複数の一対のコア部９０２、９１２が同一平面上に平行に配置されている。図９では、一対のコア部を２個設ける例を示すが、２個以上の一対のコア部が並列配置されていてもよい。一対のコア部９０２は、第一のコア部９０２ａと第二のコア部９０２ｂとから構成されており、第一のコア部９０２ａの出射端面Ｓ１と第二のコア部９０２ｂの入射端面Ｓ２とが流路２０を挟んで対向している。一対のコア部９１２は、第一のコア部９１２ａと、第二のコア部９１２ｂとから構成されており、第一のコア部９１２ａの出射端面Ｓ１'と第二のコア部９１２ｂの入射端面Ｓ２'とが流路２０を挟んで対向している。第一のコア部９０２ａ、９１２ａの出射端面Ｓ１、Ｓ１'が、流路２０の一方の側面と連続した同一面に形成されており、第二のコア部９０２ｂ、９１２ｂの入射端面Ｓ２、Ｓ２'が、流路２０の他方の側面と連続した同一面に形成されている。
【００９９】
第二の分析チップは第一の分析チップと同様な方法で製造することができるが、例えば、図６（ｃ）、（ｄ）で示す工程にかえて以下の工程を行うことで製造することができる。すなわち、中間層９０１ｂの一対のコア部９０２、９１２を形成させる位置をマスクして、中間層１０１ｂと同様な方法で光照射することで、照射領域にクラッド部２０２を形成し、未照射領域に、一対のコア部９０２、９１２を形成する。その他は、図６、７で示す分析チップ３の製造方法と同じ方法を用いて製造することができる。
【０１００】
第二の分析チップを用いた分析方法では、第一のコア部９０２ａ、９１２ａの入射端面Ｓ３、Ｓ３'からそれぞれ異なる波長の光を入射し、第二のコア部９０２ｂ、９１２ｂの出射端面Ｓ４、Ｓ４'から出射する光や、散乱光を検出して、試料の光吸収を検出する。これにより、試料の量や大きさ、形状の異常などをより正確に測定することができる。なお、図９では２組のコア部を有する分析チップが図示されているが、コア部の数は３組以上でも、同様に測定精度を高める効果を奏する。
【０１０１】
（第三の分析チップ）
図１０は、本実施の形態に係る第三の分析チップを示す模式的な斜視図である。図１０で示す分析チップ１０００は、分析チップ３の中間層１０１ｂにかえて中間層１００１ｂを用いる以外は、分析チップ３と同じである。なお、図１０では、説明のため、上部クラッド層１０１ｃの一部を除去して、中間層１００１ｂの上面の一部、及び、流路２０の一部が露出した図を示すが、図２（ａ）で示すように、一対のコア部１０２の上面及び流路２０は上部クラッド層１０１ｃで覆われている。また、図１０では、液だめ３０１、３０２ａ、３０２ｂ、３０３は省略しているが、液だめ３０１、３０２ａ、３０２ｂ、３０３を備えていてもよい。
【０１０２】
中間層１００１ｂには、複数の一対のコア部１１２、１２２、１３２、１４２が、流路２０の延在方向における断面視で階段状に配置されている。換言すれば、中間層１００１ｂは、複数の層を有し、複数の一対のコア部１１２、１２２、１３２、１４２がそれぞれ異なる層に形成されている。図１０では、一対のコア部を４個設ける例を示すが、４個以上の一対のコア部が階段状に配置されていてもよい。一対のコア部１１２は、第一のコア部１１２ａと第二のコア部１１２ｂとから構成されており、第一のコア部１１２ａの出射端面Ｓ１１と第二のコア部１１２ｂの入射端面Ｓ２１とが流路２０を挟んで対向している。また、一対のコア部１２２は、第一のコア部１２２ａと、第二のコア部１２２ｂとから構成されており、第一のコア部１２２ａの出射端面Ｓ１２と第二のコア部１２２ｂの入射端面Ｓ２２とが流路２０を挟んで対向している。また、一対のコア部１３２は、第一のコア部１３２ａと第二のコア部１３２ｂとから構成されており、第一のコア部１３２ａの出射端面Ｓ１３と第二のコア部１３２ｂの入射端面Ｓ２３とが流路２０を挟んで対向している。また、一対のコア部１４２は、第一のコア部１４２ａと、第二のコア部１４２ｂとから構成されており、第一のコア部１４２ａの出射端面Ｓ１４と第二のコア部１４２ｂの入射端面Ｓ２４とが流路２０を挟んで対向している。第一のコア部１１２ａ、１２２ａ、１３２ａ、１４２ａの出射端面Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４が、流路２０の一方の側面と連続した同一面に形成されており、第二のコア部１１２ｂ、１２２ｂ、１３２ｂ、１４２ｂの入射端面Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４が、流路２０の他方の側面と連続した同一面に形成されている。
【０１０３】
分析チップ１０００の製造方法について説明する。分析チップ１０００は、図６（ａ）で示す構造を作製した後、下部クラッド層１０１ａにワニス状の感光性樹脂組成物を塗布して乾燥させた後、一対のコア部１１２を形成する位置にマスクをして光を選択的に照射した後、マスクを取り去り、必要に応じて加熱を行う。これにより、一対のコア部１１２を有する層が形成される。さらにワニス状の感光性樹脂組成物を塗布乾燥して、一対のコア部１１２の直上からずれた位置に、平面視で一対のコア部１２２に並列するようにマスクを形成して選択的に光を照射した後、マスクを取り去り、必要に応じて加熱を行う。これにより、一対のコア部１１２と一対のコア部１２２とが流路２０の延在方向における断面視で階段状に配置される。その後、同じ操作を繰り返して一対のコア部１３２、１４２も流路２０の延在方向における断面視で階段状に配置形成する。
【０１０４】
第３の分析チップを用いた分析方法では、第一のコア部１１２ａ、１２２ａ、１３２ａ、１４２ａの入射端面Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ３３、Ｓ３４から光を入射し、第二のコア部１１２ｂ、１２２ｂ、１３２ｂ、１４２ｂの出射端面Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ４３、Ｓ４４から出射する光や、散乱光を検出して、試料の光吸収を検出する。これにより、試料の形状を観察することができる。例えば、試料として血液を用いた場合、異常血球と正常血球との差違がモニタで現れることにより、異常血球の存在を判別することができる。
【０１０５】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
たとえば、分析チップ３において、試料として血液を用い、一対のコア部１０２間で血球に光を照射し光の吸収を調べることで血球の数をカウントした後、液だめ３０３で、血球と血漿を分離し、分離した血漿を用いて抗体抗原反応による血漿タンパク質の検査を行ってもよい。血漿タンパク質に特異結合した蛍光標識抗体の蛍光を検出することで、血漿タンパク質の濃度を検出することができる。
以下、参考形態の例を付記する。
［１］透明樹脂材料から形成され、光を伝搬する一対のコア部と、
前記一対のコア部の周囲を囲むクラッド層と、
を有する光導波路構造体と、
前記クラッド層の内部に形成された、試料を流す流路と、
を備え、
前記一対のコア部は少なくとも下記（i）〜（iii）：
（i）４０５ｎｍの光透過率が５０％以上
（ii）８５０ｎｍの光透過率が５０％以上
（iii）１０５０ｎｍの光透過率が５０％以上
のいずれか一つを満たし、
前記一対のコア部の一方を導波する光を出射する出射端面と、前記出射端面から出射した光の少なくとも一部を、前記一対のコア部の他方に入射する入射端面とが、前記流路を隔てて対向して配置されている、分析チップ。
［２］前記クラッド層が前記透明樹脂材料よりも屈折率の低い樹脂材料から形成されており、
前記光導波路構造体と前記流路とが一体化形成されている、［１］に記載の分析チップ。
［３］前記透明樹脂材料が、環状ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、シリコーン樹脂及びフッ素樹脂からなる群から選択される少なくとも一種を含む、［１］又は［２］に記載の分析チップ。
［４］前記透明樹脂材料が、感光性樹脂組成物である、［１］乃至［３］いずれか一項に記載の分析チップ。
［５］前記感光性樹脂組成物が、
（Ａ）ベースポリマーと、
（Ｂ）酸発生剤と、
（Ｃ）前記（Ｂ）が発生する酸により重合を開始するモノマー及びオリゴマーのうち少なくともいずれか一方と、
を含む、［４］に記載の分析チップ。
［６］前記クラッド層は、
下部クラッド層と、コア層と、上部クラッド層とをこの順で積層したものであり、
前記コア層に、前記流路と、前記一対のコア部とが形成されている、［１］乃至［５］いずれか一項に記載の分析チップ。
［７］前記コア層は、前記一対のコア部の両側にそれぞれ隣接しているクラッド部を更に有し、前記クラッド部は、前記コア層に光を選択的に照射することにより前記一対のコア部と屈折率を異ならせたものである、［６］に記載の分析チップ。
［８］平面視において、前記一対のコア部と前記流路とが交わる、［１］乃至［７］いずれか一項に記載の分析チップ。
［９］前記出射端面と前記入射端面とが平行に配置されている、［１］乃至［８］いずれか一項に記載の分析チップ。
［１０］前記試料が流体に分散している粒子である、［１］乃至［９］いずれか一項に記載の分析チップ。
［１１］前記クラッド層の内部において、複数の前記一対のコア部が、並行に配置されている、［１］乃至［１０］いずれか一項に記載の分析チップ。
［１２］前記クラッド層の内部において、複数の前記一対のコア部が、階段状に配置されている［１］乃至［１０］いずれか一項に記載の分析チップ。
［１３］［１］乃至［１２］いずれか一項に記載の分析チップと、
前記分析チップに光を入射する光源と、
前記分析チップから出射した光を受光する受光素子と、
を有する分析装置。
［１４］透明樹脂材料から形成され、面内方向に光を伝搬する一対のコア部と、前記一対のコア部の周囲を囲むクラッド層とを有する光導波路構造体を形成する工程と、
前記クラッド層に試料を流す流路を形成する工程と、
を含み、
前記一対のコア部は少なくとも下記（i）〜（iii）：
（i）４０５ｎｍの光透過率が５０％以上
（ii）８５０ｎｍの光透過率が５０％以上
（iii）１０５０ｎｍの光透過率が５０％以上
のいずれか一つを満たし、
前記流路を形成する前記工程において、前記一対のコア部の一方を導波する光を出射する出射端面と、前記出射端面から出射した光の少なくとも一部を、前記一対のコア部の他方に入射する入射端面とを、前記流路を隔てて対向して配置させる、分析チップの製造方法。
［１５］前記光導波路構造体を形成する前記工程において、前記クラッド層を前記透明樹脂材料よりも屈折率の低い樹脂材料から形成し、
前記流路を形成する工程において、前記クラッド層をレーザ加工することにより、前記流路を形成するとともに、前記出射端面及び前記入射端面を前記流路に形成する、［１４］に記載の分析チップの製造方法。
［１６］前記光導波路構造体を形成する前記工程において、
下部クラッド層と、コア層と、上部クラッド層とをこの順で積層させて前記クラッド層を形成し、前記コア層に前記一対のコア部を形成し、
前記流路を形成する工程において、前記コア層に前記流路を形成する、［１４］又は［１５］に記載の分析チップの製造方法。
［１７］前記光導波路構造体を形成する前記工程において、前記透明樹脂材料として感光性樹脂組成物を用いて前記コア層を形成し、前記コア層に光を選択的に照射することにより、前記一対のコア部の両側に隣接し、前記一対のコア部と屈折率の異なるクラッド部を前記コア層に形成する、［１６］に記載の分析チップの製造方法。
［１８］［１］乃至［１２］いずれか一項に記載の分析チップが備える流路に試料を流すステップと、
前記分析チップに光を入射し、前記流路を隔てて対向に配置されている一対のコア部の一方の出射端面から光を出射して、前記試料に光を吸収させるステップと、
前記出射端面から出射した光を、前記一対のコア部の他方の入射端面から入射して、前記分析チップから光を出射させるステップと、
前記分析チップに入射した光と、前記分析チップから出射した光とを対比して、前記試料による光の吸収を測定するステップと、
を含む分析チップの使用方法。
【実施例】
【０１０６】
実施例１
図３で示す構成を製造した。
１．脱離性基を有するノルボルネン樹脂の合成
水分及び酸素濃度がいずれも１ｐｐｍ以下に制御され、乾燥窒素で充満されたグローブボックス中において、ヘキシルノルボルネン（ＨｘＮＢ）７．２ｇ（４０．１ｍｍｏｌ）、ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシラン１２．９ｇ（４０．１ｍｍｏｌ）を５００ｍＬバイアル瓶に計量し、脱水トルエン６０ｇと酢酸エチル１１ｇを加え、シリコン製のシーラーを被せて上部を密栓した。次に、１００ｍＬバイアルビン中に下記式（４）で表わされるＮｉ触媒１．５６ｇ（３．２ｍｍｏｌ）と脱水トルエン１０ｍＬを計量し、スターラーチップを入れて密栓し、触媒を十分に撹拌して完全に溶解させた。
【０１０７】
【化４】
2013217916.tif 000006
【０１０８】
上記式（４）で表わされるＮｉ触媒溶液１ｍＬをシリンジで正確に計量し、上記２種のノルボルネンを溶解させたバイアル瓶中に定量的に注入し室温で１時間撹拌したところ、著しい粘度上昇が確認された。この時点で栓を抜き、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）６０ｇを加えて撹拌を行い、反応溶液を得た。１００ｍＬビーカーに無水酢酸９．５ｇ、過酸化水素水１８ｇ（濃度３０％）、イオン交換水３０ｇを加えて撹拌し、その場で過酢酸水溶液を調製した。次にこの水溶液全量を上記反応溶液に加えて１２時間撹拌してＮｉの還元処理を行った。次に、処理の完了した反応溶液を分液ロートに移し替え、下部の水層を除去した後、イソプロピルアルコールの３０％水溶液を１００ｍＬ加えて激しく撹拌を行った。静置して完全に二層分離が行われた後で水層を除去した。この水洗プロセスを合計で３回繰り返した後、油層を大過剰のアセトン中に滴下して生成したポリマーを再沈殿させ、ろ過によりろ液と分別した後、６０℃に設定した真空乾燥機中で１２時間加熱乾燥を行うことにより、下記式（５）で表される側鎖に脱離性基を有するノルボルネン樹脂Ａを得た。
【０１０９】
【化５】
2013217916.tif 000007
【０１１０】
ノルボルネン樹脂Ａの分子量は、ＧＰＣ測定によりＭｗ＝１０万、Ｍｎ＝４万、ノルボルネン樹脂Ａ中の各構造単位のモル比は、ＮＭＲによる同定により、ヘキシルルボルネン構造単位が５０ｍｏｌ％、ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシラン構造単位が５０ｍｏｌ％であった。また屈折率はメトリコン社製Ｍｏｄｅｌ２０１０プリズムカプラを使用して測定し、１．５５（測定波長；６３３ｎｍ）であった。
【０１１１】
２．感光性樹脂組成物の調製
精製したノルボルネン樹脂Ａ１０ｇを１００ｍＬのガラス容器に秤量し、これにメシチレン４０ｇ、酸化防止剤Ｉｒｇａｎｏｘ１０７６（チバガイギー社製）０．０１ｇ、シクロヘキシルオキセタンモノマー（前記式（３）で示した第一モノマー、東亜合成製 ＣＨＯＸ、ＣＡＳ＃４８３３０３−２５−９、分子量１８６、沸点１２５℃／１．３３ｋＰａ）２ｇ、光酸発生剤ＲｈｏｄｏｒｓｉｌＰｈｏｔｏｉｎｉｔｉａｔｏｒ ２０７４（Ｒｈｏｄｉａ社製、ＣＡＳ＃ １７８２３３−７２−２）（１．３６Ｅ−２ｇ、酢酸エチル０．１ｍＬ中）を加え均一に溶解させた後、０．２μｍのＰＴＦＥフィルターによりろ過を行い、清浄な中間層用の感光性樹脂組成物ワニスＶ１を調製した。
【０１１２】
３．分析チップの製造
図６、７に示す方法に従って分析チップを作製した。
（１）下部クラッド層１０１ａの作製
厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム（支持層１００）上に感光性ノルボルネン樹脂組成物（プロメラス社製 Ａｖａｔｒｅｌ２０００Ｐワニス）をドクターブレードにより均一に塗布した後、４５℃の乾燥機に１５分間投入した。溶剤を完全に除去した後、塗布された全面に紫外線を１００ｍＪ照射し、乾燥機中１２０℃で１時間加熱して、塗膜を硬化させて、下部クラッド層１０１ａを形成させた。形成された下部クラッド層１０１ａは、厚みが１０μｍであり、無色透明であり、屈折率は１．５２（測定波長；６３３ｎｍ）であった。
【０１１３】
（２）中間層１０１ｂの作製
上記下部クラッド層１０１ａ上に、調製して得られた上述の感光性樹脂組成物ワニスＶ１をドクターブレードによって均一に塗布した後、４５℃の乾燥機に１５分間投入した。溶剤を完全に除去した後、フォトマスク６１を圧着して紫外線を５００ｍＪ／ｃｍ２で選択的に照射して、紫外線を照射した部分のみを硬化させた。マスク６１を取り去り、乾燥機中４５℃で３０分間、８５℃で３０分間、１５０℃で１時間と三段階で加熱を行った。加熱後、非常に鮮明な導波路パターン（コア部１０２とクラッド部２０２）が現れた中間層１０２ｂが確認された。中間層１０２ｂの厚みは５０μｍ、幅は５０μｍであった。コア部１０２の屈折率は１．５５であり、クラッド部２０２の屈折率は１．５２であり、クラッド部２０２と、コア部１０２との屈折率の差Δｎは、０．０３であった。
【０１１４】
（３）流路２０の形成
導波路パターンを形成したコア部１０２を含む中間層１０１ｂを、ビーム株式会社製小型エキシマレーザ搭載卓上加工装置ＰｒｏＭａｓｔｅｒ（出力７０ｍＪ）を使用して、中間層１０１ｂに直交した三又の流路２０を形成した。流路幅は７０μｍ、流路深さは６０μｍであった。
【０１１５】
（４）上部クラッド層１０１ｃの作製
ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）フィルム上に、予め乾燥厚み２０μｍになるように感光性ノルボルネン樹脂組成物（プロメラス社製 Ａｖａｔｒｅｌ２０００Ｐワニス）を積層して上層クラッド用フィルムを得た。
【０１１６】
（５）分析チップの作製
下部クラッド層１０１ａ上に形成した流路パターンを有する中間層１０１ｂと、上述の上層クラッド用フィルムとを、貼り合わせて、１４０℃に設定された真空ラミネーターに投入して熱圧着を行った後、紫外線を１００ｍＪ全面照射し乾燥機中１２０℃で１時間加熱して、Ａｖａｔｒｅｌ２０００Ｐを硬化させて、上部クラッド層１０１ｃを形成させ、光導波路構造体１０を得た。このとき、上部クラッド層１０１ｃは、無色透明であり、屈折率は１．５２であった。ＰＥＳフィルムを剥がした後、貼り合せた上述のフィルムの三又の流路２０の末端部分に、検体液の流入口及び流出口として、３ｍｍ角、深さ８０μｍの正方形の液溜め部分３０１、３０２ａ、３０２ｂ、３０３を、ビーム株式会社製小型エキシマレーザ搭載卓上加工装置ＰｒｏＭａｓｔｅｒ（出力７０ｍＪ）を使用して加工し分析チップを得た。
８５０ｎｍ  ＶＣＳＥＬ（面発光レーザー）より発せられた光を光ファイバを経由して、得られた光導波路構造体１０に導入し、光ファイバで受光を行って光の強度を測定した。光の強度の変化から透過率を測定した。その結果、得られた一対のコア部１０２の４０５ｎｍの光透過率は８２％であり、８５０ｎｍの光透過率は９８％であった。
【０１１７】
４．分析チップの使用方法
（１）赤血球カウント試験
上記で作製した分析チップを用いて、分析チップの液だめ３０１、３０２ａ、３０２ｂに液体送液用の注射器をセットしたシリコンチューブを接着剤で固定し、液だめ３０１へは血液を、液だめ３０２ａ、３０２ｂからは生理食塩水を送液した。分析チップの液だめ３０３への流路２０に血液と生理食塩水が流れていることを確認し、分析チップの三又部分と、液だめ３０３の間の対向する一対のコア部２０１を選択し、半導体レーザー（５３２ｎｍ）を入射し、対応する出射光からの発光をオシロスコープを介して検出した。半導体レーザーを入射した一対のコア部２０１に血液が流れている場合のオシロスコープは０ｍＶの電圧値を示し、血液が流れていない場合のオシロスコープは４００ｍＶの電圧値を示した。血液中の赤血球がレーザー光を遮蔽し電圧低下を引き起こすことを利用し、電圧値の経時変化により血液中の赤血球をカウントすることができた。
【０１１８】
実施例２
図１０で示す構成のうち、図１０では中間層１００１ｂが４層積層体からなるものを、１０層積層体に変更した分析チップを製造した。実施例１の中間層１０１ｂの作製工程において、中間層１００１ｂの各中間層の厚みを２μｍ狙いとし、フォトマスクを圧着して紫外線を１００ｍＪ／ｃｍ２照射した以外は、中間層１０１ｂの作製工程と同様の工程を１０回繰り返した。フォトマスクは流路２０に直交して２μｍづつ移動させて紫外線照射を実施することで、厚み２μｍ、幅を２μｍの１０組のコア部を有し、該コア部が流路の底部から上部に向かって階段状に並べられた分析チップを得た。
【０１１９】
実施例１および２では、透明樹脂材料として感光性樹脂組成物を用いて、中間層１０１ｂ内の硬化度の異ならせることにより、屈折率の異なるコア部１０２とクラッド部２０２とを得ることができた。また、流路２０形成時の端面加工を行う際に、照射部と非照射部を形成することができた。
また、コア部１０２とクラッド部２０２とを形成する材料として、硬化度の異なる同種のものを用いたため、屈折率の異なるコア部１０２とクラッド部２０２を有した分析チップを得ることができた。また、得られた分析チップを用いて、血液中の赤血球を精度良くカウントすることができた。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
この発明によれば、コア部を透明樹脂材料から形成させるため、流路に対向配置させる出射端面及び入射端面の端面加工を高精度に行うことができ、流路に対向配置させる端面からの散乱光を少なくすることができる。また、コア部を透明樹脂材料から形成させることで、極細なコア部であっても精度よく端面加工を行うことができる。従って、分析精度が高く、かつ、小型化可能なチップ構造が実現可能となる。
【符号の説明】
【０１２１】
１        分析チップ
３        分析チップ
８        分析装置
１０      光導波路構造体
２０      流路
２０ａ    測定部
６１      マスク
６２      光
７１      レーザ光
７２      レーザ光
８１      光源
８２      受光素子
８３      集光レンズ
８４      散乱光集光部
８５      受光素子
８６      ビームスプリッタ
８７      受光素子
１００    支持層
１０１    クラッド層
１０１ａ  下部クラッド層
１０１ｂ  中間層（コア層）
１０１ｃ    上部クラッド層
１０２      コア部
１０２ａ    第一のコア部
１０２ｂ    第二のコア部
１１２、１２２、１３２、１４２  コア部
１１２ａ、１２２ａ、１３２ａ、１４２ａ  第一のコア部
１１２ｂ、１２２ｂ、１３２ｂ、１４２ｂ  第二のコア部
２０１      コア部
２０２      クラッド部
３０１      液だめ
３０２ａ    液だめ
３０２ｂ    液だめ
３０３      液だめ
９０１ｂ    中間層（コア層）
９０２，９１２      コア部
９０２ａ，９１２ａ  第一のコア部
９０２ｂ，９１２ｂ  第二のコア部
１０００    分析チップ
１００１ｂ  中間層（コア層）
Ｓ１，Ｓ１'，Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４  出射端面
Ｓ２，Ｓ２'，Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４  入射端面
Ｓ３，Ｓ３'，Ｓ３１，Ｓ３２，Ｓ３３，Ｓ３４  入射端面
Ｓ４，Ｓ４'，Ｓ４１，Ｓ４２，Ｓ４３，Ｓ４４  出射端面
Ｔ        試料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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