(57)【要約】【課題】細胞配置ユニット（１００）が基質（１１０）、および基質（１１０）上の少なくとも１対の微小電極（１２０−１、１２０−２、１３０−１、１３０−２）を含む、細胞配置ユニット（１００）、アレイ、デバイスおよびその形成方法を提供すること。【解決手段】微小電極（１２０−１、１２０−２、１３０−１、１３０−２）は、微小電極の末端凝集領域で正の誘電泳動力領域を生成するような間隔で円に沿って分布する。少なくとも１つの微小電極接続の電圧シグナルと、別の微小電極接続の電圧シグナルとは、位相差を有する。細胞配置穴（１４０）は、微小電極上に配置され、収容空間は正の誘電泳動力領域を露出し、個々の細胞（１５０）を収容する。微小電極に対して特定の振幅、周波数および位相を有するＡＣシグナルを印加することにより、細胞は電極の表面に移動する。細胞配置穴を微小電極と連動させることにより、個々の細胞は特定の位置に正確に配置される。【選択図】図１
2017519524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基質；
該基質上の少なくとも１対の微小電極であって、ｐＤＥＰ力が、該微小電極の先端が集まる領域中で生成されるような円周上の間隔で該微小電極が配置され、少なくとも１つの微小電極に印加される電圧シグナルが別の微小電極に印加される電圧シグナルとの位相差を有する、少なくとも１対の微小電極；および
ｐＤＥＰ力場の領域を露出し、単一細胞を収容する収容空間を有する、該微小電極上の細胞位置決定穴
を含む、細胞位置決定ユニット。
【請求項２】
前記微小電極が、縞の形を有し、それぞれの微小電極対の前記先端が、向かい合って配置され、前記細胞位置決定穴の前記収容空間中に露出される、請求項１記載の細胞位置決定ユニット。
【請求項３】
前記細胞位置決定穴が、丸い形または正方形を有し、検出される細胞の直径の約１〜２倍の直径または辺の長さを有する、請求項１記載の細胞位置決定ユニット。
【請求項４】
基質；
該基質上の１対の環状微小電極であって、該微小電極対が同心円状に配置され、該微小電極対に印加される電圧シグナルがそれらの間に位相差を有する、１対の環状微小電極；および
該環状微小電極を露出し、単一細胞を収容する収容空間を有する、該微小電極上の細胞位置決定穴
を含む、細胞位置決定ユニット。
【請求項５】
前記細胞位置決定穴および前記環状微小電極が同心円状に配置され、前記細胞位置決定穴が丸い形または正方形を有し、検出される細胞の直径の約１〜２倍の直径または辺の長さを有する、請求項４記載の細胞位置決定ユニット。
【請求項６】
アレイ中に配置される請求項１から５のいずれか一項記載の複数の細胞位置決定ユニットを含む、細胞位置決定アレイ。
【請求項７】
請求項６記載の細胞位置決定アレイ；
該細胞位置決定アレイを収容するための基質上の流体チャンバであって、マイクロ流体チップが該流体チャンバの開口部に配置される、流体チャンバ
を含む細胞位置決定デバイス。
【請求項８】
基質を提供すること；
該基質上に、少なくとも１対の微小電極であって、ｐＤＥＰ力場が、該微小電極の先端が集まる領域中で生成されるような円周上の間隔で該微小電極が配置され、少なくとも１つの微小電極に印加される電圧シグナルが別の微小電極に印加される電圧シグナルとの位相差を有する、少なくとも１対の微小電極を形成させること；および
該微小電極上に、ｐＤＥＰ力場を露出し、単一細胞を収容する収容空間を有する、細胞位置決定穴を形成させること
を含む、細胞位置決定ユニット／アレイを製造するための方法。
【請求項９】
前記微小電極が、縞の形を有し、それぞれの微小電極対の先端が、向かい合って配置され、前記細胞位置決定穴の収容空間中に露出される、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記細胞位置決定穴が、丸い形または正方形を有し、検出される細胞の直径の約１〜２倍の直径または辺の長さを有する、請求項８記載の方法。
【請求項１１】
基質を提供すること；
該基質上に、少なくとも１対の環状微小電極であって、該微小電極対が同心円状に配置され、該微小電極対に印加される電圧シグナルがそれらの間に位相差を有する、少なくとも１対の環状微小電極を形成させること；および
該環状微小電極上に、該環状微小電極を露出し、単一細胞を収容する収容空間を有する、細胞位置決定穴を形成させること
を含む、細胞位置決定ユニット／アレイを製造するための方法。
【請求項１２】
前記細胞位置決定穴および前記環状微小電極が同心円状に配置され、前記細胞位置決定穴が丸い形または正方形を有し、検出される細胞の直径の約１〜２倍の直径または辺の長さを有する、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
請求項８から１２のいずれか一項記載の細胞位置決定アレイを形成させること；および
基質上に、該細胞位置決定アレイを収容するための流体チャンバであって、マイクロ流体チップが該流体チャンバの開口部に配置される、流体チャンバを形成させること
を含む、細胞位置決定デバイスを形成させるための方法。
【請求項１４】
前記流体チャンバがポリマーから形成され、前記流体チャンバの一方の端部が前記基質に結合されるが、他方の端部が外部圧力によって前記マイクロ流体チップに結合される、請求項１３記載の細胞位置決定デバイスを製造するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、２０１４年６月２３日に出願された「細胞位置決定ユニット、アレイ、デバイスおよびその製造方法」の表題の中国特許出願第２０１４１０２８４１６１．８号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、細胞検出、特に、細胞位置決定ユニット、アレイ、デバイスおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
細胞は、生命の基本単位である。生命科学および医科学の分野においては、細胞を分析、研究することが必要である。単一細胞の操作および分析は、現在多くの注目を集めている研究対象の１つである。
【０００４】
マイクロ流体チップは、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）技術に基づいて開発され、小さい容量、高い集積度および速い応答速度などのその利点のため、細胞の操作および検出、例えば、細胞集団または単一細胞の運用、輸送および反応に広く応用されている。
【０００５】
さらに、細胞の操作、分離および検出における誘電泳動（ＤＥＰ）の応用が、研究の焦点の１つになってきている。誘電泳動とは、分極効果によって引き起こされる非均一電場にさらされた、生物細胞または他の粒子などの誘電物体上に生じる動電的運動を指す。ＤＥＰは、細胞の移行方向（translational direction）にしたがって正のＤＥＰ（ｐＤＥＰ）および負のＤＥＰ（ｎＤＥＰ）と分類することができる。細胞誘電泳動により、細胞集団の操作および選択的分離を達成することができ、さらに、単一細胞の位置決定、検出なども得ることができる。
【０００６】
ｐＤＥＰまたはｎＤＥＰによる細胞位置決定は、文献および公開された特許／特許出願などの関連技術において報告されている。一般に、ｎＤＥＰによる細胞位置決定においては、「ＤＥＰトラップ」が位置決定微小電極群の対称中心で生成される。ＤＥＰトラップ中の細胞に対するＤＥＰ力は、平衡状態にある。しかしながら、細胞は、ｎＤＥＰによって、最も弱い電場を有する位置に誘導され、細胞に対するＤＥＰ力は電極からの距離の増大と共に減少する。したがって、細胞を位置決定するための力が弱いため、位置決定は制限され得る。
【０００７】
細胞を微小電極に誘引するためにｐＤＥＰを用いて細胞を位置決定することによって、より良好な位置決定効果を達成することができる。しかしながら、ｐＤＥＰは電極の近くの全ての細胞に印加され、これらの細胞は電極の表面に誘引されるため、それぞれの位置決定電極または電極群上にただ１つの単一細胞が存在することを保証することができず、制限をもたらし得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本開示は、上記の技術的問題に対処するために正確な単一細胞位置決定のための細胞位置決定ユニット、アレイおよびデバイスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示は、
基質；
基質上の少なくとも１対の微小電極であって、ｐＤＥＰ力場が、微小電極の先端が集まる領域中で生成されるような円周上の間隔で微小電極が配置され、少なくとも１つの微小電極に印加される電圧シグナルが別の微小電極に印加される電圧シグナルとの位相差を有する、少なくとも１対の微小電極；および
ｐＤＥＰ力の領域を露出し、単一細胞を収容する収容空間を有する、微小電極上の細胞位置決定穴
を含む、細胞位置決定ユニットを提供する。
【００１０】
場合により、微小電極は、縞の形を有し、それぞれの微小電極対の先端は、向かい合って配置され、細胞位置決定穴の収容空間中に露出される。
【００１１】
場合により、細胞位置決定穴は、丸い形または正方形を有し、検出される細胞の直径の約１〜２倍の直径または辺の長さ（side length）を有する。
【００１２】
本開示はさらに、
基質；
基質上の１対の環状微小電極であって、微小電極対が同心円状に配置され、微小電極対に印加される電圧シグナルがそれらの間に位相差を有する、１対の環状微小電極；および
環状微小電極を露出し、単一細胞を収容する収容空間を有する、微小電極上の細胞位置決定穴
を含む、細胞位置決定ユニットを提供する。
【００１３】
場合により、細胞位置決定穴および環状微小電極は同心円状に配置され、細胞位置決定穴は丸い形または正方形を有し、検出される細胞の直径の約１〜２倍の直径または辺の長さを有する。
【００１４】
さらに、本開示は、複数の上記の細胞位置決定ユニットを含む細胞位置決定アレイを提供する。
【００１５】
さらに、本発明は、上記の細胞位置決定アレイ；および細胞位置決定アレイを収容するための基質上の流体チャンバであって、マイクロ流体チップが流体チャンバの開口部に配置される、流体チャンバを含む細胞位置決定デバイスを提供する。
【００１６】
さらに、本開示は、
基質を提供すること；
基質上に、少なくとも１対の微小電極であって、ｐＤＥＰ力場が、微小電極の先端が集まる領域中で生成されるような円周上の間隔で微小電極が配置され、少なくとも１つの微小電極に印加される電圧シグナルが別の微小電極に印加される電圧シグナルとの位相差を有する、少なくとも１対の微小電極を形成させること；および
微小電極上に、ｐＤＥＰ力場を露出し、単一細胞を収容する収容空間を有する、細胞位置決定穴を形成させること
を含む、細胞位置決定ユニット／アレイを製造するための方法を提供する。
【００１７】
場合により、微小電極は、縞の形を有し、それぞれの微小電極対の先端は、向かい合って配置され、細胞位置決定穴の収容空間中に露出される。
【００１８】
場合により、細胞位置決定穴は、丸い形または正方形を有し、検出される細胞の直径の約１〜２倍の直径または辺の長さを有する。
【００１９】
さらに、本開示は、
基質を提供すること；
基質上に、少なくとも１対の環状微小電極であって、微小電極対が同心円状に配置され、微小電極対に印加される電圧シグナルがそれらの間に位相差を有する、少なくとも１対の環状微小電極を形成させること；および
環状微小電極上に、環状微小電極を露出し、単一細胞を収容する収容空間を有する、細胞位置決定穴を形成させること
を含む、細胞位置決定ユニット／アレイを製造するための方法を提供する。
【００２０】
場合により、細胞位置決定穴および環状微小電極は同心円状に配置され、細胞位置決定穴は丸い形または正方形を有し、検出される細胞の直径の約１〜２倍の直径または辺の長さを有する。
【００２１】
さらに、本開示は、
上記の細胞位置決定アレイを形成させること；
基質上に、細胞位置決定アレイを収容するための流体チャンバであって、マイクロ流体チップが流体チャンバの開口部に配置される、流体チャンバを形成させること
を含む、細胞位置決定デバイスを形成させるための方法を提供する。
【００２２】
場合により、流体チャンバはポリマーから形成され、流体チャンバの一方の端部は基質に結合されるが、他方の端部は外部圧力によってマイクロ流体チップに結合される。
【００２３】
本開示は、細胞位置決定ユニット、アレイ、デバイスおよびそれを製造するための方法を提供する。ｐＤＥＰ技術および微小電極上での細胞位置決定穴の形成により、単一細胞を細胞位置決定穴に配置して、高精度および高感度で単一細胞の位置決定を達成することができる。本開示により形成される単一細胞アレイ構造は、単一細胞位置決定精度およびスループットを大きく改善することができる。配置された単一細胞を、単一細胞分析および薬物の高スループットスクリーニングなどにおいて広く用いることができる。
【００２４】
本発明の上記の、および他の目的、特徴、および利点は、添付の図面を参照して以下の実施形態の説明から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本開示の第１の実施形態による細胞位置決定ユニットの構造的上面図を概略的に示す図である。
【図２】本開示の第１の実施形態による細胞位置決定ユニットの構造的断面図を概略的に示す図である。
【図３】本開示の第１の実施形態の細胞位置決定ユニットによる電場分布（Ｅ）を概略的に示す図である。
【図４】本開示の第１の実施形態の細胞位置決定ユニットによるＤＥＰ力係数（∇｜Ｅ｜２）を概略的に示す図である。
【図５】本開示の実施形態による細胞位置決定ユニットの構造的断面図を概略的に示す図である。
【図６】本開示の第２の実施形態による細胞位置決定ユニットの構造的上面図を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以後、添付の図面を参照して本開示の実施形態に関する説明を記載する。同じ、または類似する参照番号は、図面を通して同じ、もしくは類似する要素または同じ、もしくは類似する機能を有する要素を示す。図面を参照して説明される実施形態は、例示に過ぎず、本開示を限定するというよりも本開示を解釈することを意図するものである。
【００２７】
本開示のさらなる詳細は、本開示の技術的提案および利点をより良く理解するために実施形態を参照して以下に記載される。
【００２８】
第１の実施形態
本開示は、ＤＥＰ技術による単一細胞位置決定のための細胞位置決定ユニットを提供する。細胞位置決定ユニットは、基質；微小電極の先端が集まる領域中にｐＤＥＰ力場を生成する円周上の間隔で配置され、少なくとも１つの微小電極に印加される電圧シグナルが別の微小電極に印加される電圧シグナルとの位相差を有する、基質上の少なくとも１対の微小電極；およびｐＤＥＰ力場を露出し、単一細胞を収容する収容空間を有する、微小電極上の細胞位置決定穴を含む。
【００２９】
実施形態において、微小電極は円周上の間隔で配置され、微小電極の先端は凝集中心に向かって配置される。かくして、ｐＤＥＰ力場は、微小電極の先端が集まる領域中で生成される。微小電極間の位相差のため微小電極の端部で最も強い電場が生成されるように、ある特定の振幅および周波数を有する交流電流（ＡＣ）電圧シグナルを微小電極に印加する。細胞を、ｐＤＥＰ力によって配置することができる。さらに、微小電極上の細胞位置決定穴のおかげで、単一細胞を細胞位置決定穴の中に配置して、高精度および高感度で単一細胞位置決定を達成することができる。
【００３０】
１を超える上記の細胞位置決定ユニットを配置して、細胞位置決定アレイを形成させることができる。
【００３１】
本開示において、微小電極は、約数ミクロンから数十ミクロンなどの、ミクロン規模の寸法を有する。
【００３２】
図１に例示されるように、本実施形態において、縞の形を有する微小電極は、均一または非均一な間隔で円周上に配置され、微小電極の先端は凝集中心に向かって配置される。かくして、ｐＤＥＰ力場は、中心に向かう微小電極先端が取り囲む領域中で生成される。一度、位相差を有する電圧シグナルが微小電極に印加されたら、細胞を配置することができる領域中で最も強い電場が生成される。
【００３３】
特定の実施形態においては、２対の微小電極、すなわち、４つの電極が、基質１１０上に形成される。縞の形を有する第１の微小電極１２０−１、第２の微小電極１２０−２、第３の微小電極１３０−１および第４の微小電極１３０−２が、均一な間隔で円周上に配置される。それぞれの微小電極対１２０−１および１２０−２の先端は向かい合って配置され、それらの間の距離は良好な細胞位置決定を得るために検出される細胞の寸法よりも小さい。特定の実施形態においては、２対の微小電極が対称的に配置される。しかしながら、それは例示に過ぎない。他の特定の実施形態においては、微小電極の量および配置を、必要に応じて配置することができる。
【００３４】
本実施形態において、隣接する微小電極は、反対の位相の電圧シグナルが印加される間隔で配置される。図１に示されるように、向かい合う第１の微小電極１２０−１および第２の微小電極１２０−２と、向かい合う第３の微小電極１３０−１および１３０−２は、同じＡＣ電圧シグナルを印加されるが、２つの隣接する微小電極に印加されるＡＣ電圧シグナルは、同じ振幅、周波数および反対の位相を有する。特定の実施形態においては、反対の位相を有する、すなわち、位相差が１８０°である電圧シグナルが、隣接する微小電極に印加される。しかしながら、それは例示に過ぎない。他の特定の実施形態においては、強い電場を、細胞位置決定のために微小電極先端の端部で生成することができるように、ＡＣ電圧シグナルを提供するためにある微小電極と任意の他の微小電極との電圧シグナルの間に位相差が存在する限り、電圧シグナルを他の構成において微小電極に印加してもよい。
【００３５】
本実施形態において、一度、ＡＣ電圧シグナルが微小電極に印加されたら、微小電極先端の端部において最も強い電場を生成することができる。細胞はｐＤＥＰ力によって誘引されて、先端の端部に移動し、最終的にはそこに配置される。
【００３６】
さらに、細胞位置決定穴１４０は、細胞を位置決定するための領域中の微小電極上に形成される。細胞位置決定穴は、単一細胞を細胞位置決定穴に制限するために単一細胞だけを収容するための収容空間を有する。この実施形態においては、細胞位置決定穴は、向かい合う微小電極先端によって規定される領域の上に位置し、細胞位置決定穴１４０の収容空間中に露出される。より具体的には、単一の細胞のみがＤＥＰ力の誘引により位置決定穴の中に配置されて、単一細胞位置決定を達成するように、細胞位置決定穴は、丸い形を有し、細胞１５０の細胞直径の約１〜２倍の直径を有する。この実施形態においては、細胞位置決定穴は丸い形を有する。しかしながら、位置決定穴の形状は、それに限定されず、正方形、多角形または連続的もしくは非連続的な外周を有する任意の他の形状であってもよい。正方形の場合、それは、長さが細胞１５０の直径よりも長く、直径の２倍より小さい辺を有してもよい。
【００３７】
３次元有限要素モデルは、上記の細胞位置決定ユニットのために構築される。特に、微小電極は、約４ミクロンの幅および約１００ミクロンの厚さを有する。隣接する微小電極の距離は５ミクロンであり、向かい合う微小電極の距離は１５ミクロンである。印加されるＡＣ電圧シグナルの振幅は２Ｖである。次いで、ＣＯＭＳＯＬという名称の有限要素数的シミュレーションソフトウェアを用いて、細胞位置決定ユニット上でシミュレーション分析を行う。図３、図４は、それぞれ、細胞位置決定ユニットのためのモデリングによる微小電極電場分布（Ｅ）およびＤＥＰ力係数（∇｜Ｅ｜２）を概略的に図示する。図３および図４に示されるように、電場強度は、向かい合う微小電極先端の表面上の端部で最も強い値を有し、ＤＥＰ力係数は同様に最も高い値を有する。かくして、細胞を位置決定するための位置決定領域は、ｐＤＥＰ力により細胞を該領域に配置させるために４つの向かい合う微小電極の先端で形成される。さらに、細胞位置決定穴を、この領域中に配置して、単一細胞位置決定に寄与させることもできる。
【００３８】
本実施形態による細胞位置決定ユニットは、上記で記載された。細胞位置決定ユニットを、アレイ中に配置して、細胞位置決定アレイを形成させることができる。
【００３９】
本実施形態による細胞位置決定ユニットまたはアレイを、以下のような方法によって形成させることができる。
【００４０】
第１に、図１に例示されるように、基質１１０を提供する。
【００４１】
基質は、例えば、誘電層を有するシリコン基質を支持するための絶縁基体であってもよい。
【００４２】
次いで、微小電極１２０と微小電極１３０とを、図１に例示されるように形成させる。
【００４３】
金属層を配置した後、それをパターン化することにより、微小電極を形成させることができる。図１に示されるように、ある実施形態において、微小電極は縞の形を有する。２対の微小電極は向かい合って配置される。微小電極は、約４ミクロンの幅および約１００ミクロンの厚さを有する。隣接する微小電極の距離は約５ミクロンであり、向かい合う微小電極の距離は約１５ミクロンである。
【００４４】
次いで、細胞位置決定穴１４０を、図１に例示されるように、微小電極上に形成させる。
【００４５】
例えば、本実施形態においては、厚いフォトレジスト層をスピンコーティングした後、リソグラフィーによりエッチングすることにより、絶縁材料から細胞位置決定穴を形成させる。微小電極の向かい合う先端を、単一細胞を収容することができる細胞位置決定穴の収容空間中に露出させる。
【００４６】
他の実施形態においては、ポリマー、例えば、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）によって細胞位置決定穴を形成させることができる。細胞位置決定穴を微小電極上に製造することができるように、細胞位置決定穴を従来のソフトリソグラフィープロセスによって形成させた後、微小電極の基質に結合させることができる。
【００４７】
かくして、本実施形態による細胞位置決定ユニットまたはアレイが最終的に形成される。
【００４８】
第２の実施形態
本実施形態においては、微小電極は、環状の形を有し、環状の微小電極は同心円状に配置され、細胞を配置することができる環状微小電極によって規定される領域中で最も強い電場強度が生成される。細胞位置決定ユニットは、基質；環状微小電極対に印加される電圧シグナルが位相差を有する、同心円状に配置された１対の微小電極である基質上の環状微小電極；および微小電極を露出し、単一細胞を収容する収容空間を有する、微小電極上の細胞位置決定穴を含む。
【００４９】
特定の実施形態においては、１対の環状微小電極２２０−１と２２０−２は、基質２１０上で同心円状に配置される。内側環微小電極２２０−１は約２〜５０ミクロンの直径および約２〜２０ミクロンの幅を有し、外側環微小電極２２０−２は約５〜１００ミクロンの直径および約２〜２０ミクロンの幅を有し、内側微小電極と外側微小電極との間の距離は約２〜２０ミクロンである。内側微小電極２２０−１の導出末端は、それらの間に形成される絶縁層２３０によって外側微小電極２２０−２の上に配置される。
【００５０】
第１の実施形態と同様、微小電極上に形成される細胞位置決定穴（図面中には示されていない）が存在する。単一細胞位置決定を達成するために位置決定穴に配置されるＤＥＰ力によって単一細胞のみを誘引することができるように、細胞位置決定穴と微小電極は同心円状に配置され、内側微小電極と外側微小電極は細胞位置決定穴の収容空間中に露出される。
【００５１】
本実施形態による細胞位置決定ユニットは上に記載されている。細胞位置決定ユニットを、アレイ中に配置して、細胞位置決定アレイを形成させることができる。
【００５２】
この実施形態による細胞位置決定ユニットまたはアレイを形成させるための方法は、以下のステップを含んでもよい。
【００５３】
第１に、図６に示されるように、基質２１０を提供する。
【００５４】
基質は、例えば、誘電層を有するシリコン基質を支持するための絶縁基体であってもよい。
【００５５】
次いで、微小電極２２０−１と微小電極２２０−２を、図６に例示されるように形成させる。
【００５６】
金属層を配置した後、それをパターン化することにより、微小電極を形成させることができる。本実施形態においては、微小電極は、同心円状に配置される環状微小電極２２０−１および２２０−２から構成される。次いで、外側環状微小電極２２０−２の部分上に、絶縁層２３０を形成させる。最後に、内側環状微小電極２２０−１の導出末端を、絶縁層２３０上に形成させる。
【００５７】
次いで、細胞位置決定穴を、微小電極と共に同心円状に配置される微小電極上に形成させる。細胞位置決定穴は、単一細胞のみを収容するための収容空間を有する。
【００５８】
細胞位置決定穴を、絶縁材料から形成させることができる。本実施形態においては、厚いフォトレジスト層をスピンコーティングした後、リソグラフィーによりエッチングすることにより、細胞位置決定穴を形成させることができる。微小電極の先端を、単一細胞のみを収容するための細胞位置決定穴の収容空間中に露出させる。
【００５９】
他の実施形態においては、細胞位置決定穴を、ポリマー、例えば、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）から形成させることができる。細胞位置決定穴を微小電極上に製造することができるように、細胞位置決定穴を従来のソフトリソグラフィーによって形成させ、微小電極の基質に結合させることができる。
【００６０】
かくして、本実施形態による細胞位置決定ユニットまたはアレイが製造される。
【００６１】
細胞位置決定ユニット、細胞位置決定アレイおよびそれを製造するための方法は、上に記載されている。
【００６２】
さらに、上記の細胞位置決定ユニットが内蔵された細胞位置決定デバイスが、細胞の位置決定およびさらなる分析のために本開示において提供される。図５に示されるように、細胞位置決定デバイスは、細胞位置決定ユニット１００、基質１１０上の流体チャンバ１２０、および流体チャンバ１２０の開口部中のマイクロ流体チップ１３０を含む。マイクロ流体チップ１３０は、入口１３０−１、出口１３０−２およびカバープレート１４０を含む。マイクロ流体チップは一般に、液体試料の輸送のための開口パイプ、１つまたは複数の試料入口および試料出口を含む。カバープレートは、入口および出口を露出させながらマイクロ流体チップを被覆する。図５に示される破線矢印により示されるように、細胞がＤＥＰ力によって誘引され、流体力とＤＥＰ力の相互作用によって微小電極に付着されるように、細胞を含有する生物試料が輸送のためにマイクロ流体チップを通って流動する間、特定の周波数および振幅を有するＡＣ電圧シグナルが微小電極に印加される。
【００６３】
さらに、細胞位置決定デバイスを製造するための方法が、本開示において提供される。
【００６４】
細胞位置決定ユニットまたはアレイを形成させた後、それらを流体チャンバおよびマイクロ流体チップと組み合わせて、細胞位置決定デバイスを形成させることができる。
【００６５】
本開示において、ＰＤＭＳなどの柔軟な材料を用いて、流体チャンバを形成させ、マイクロ流体チップを、ＰＤＭＳのソフトリソグラフィーによって形成させ、カバープレートをガラスなどの透明な材料から作製することができる。カバープレートを、外部圧力によってマイクロ流体チップおよび流体チャンバと組み合わせて、閉じた流体チャンバを形成させる。細胞位置決定のためにサンドイッチ構造を有する閉じた流体チャンバが形成されるように、流体チャンバを、外部圧力によって基質にさらに付着または結合させる。
【００６６】
本開示の好ましい実施形態は、上に記載されている。しかしながら、それは本開示を限定することを意図するものではない。
【００６７】
本開示を好ましい実施形態を参照して説明してきたが、当業者であれば、上記の開示された方法および技術的内容を読んだ後に添付の請求の範囲の精神および範囲を逸脱することなく、様々な変更、改変および交代を実施形態に対して行うことができることを理解するべきである。したがって、開示の他の例示的実施形態の範囲から逸脱することなく技術的本質にしたがって実施形態に対して行われる任意の変更、改変、交代およびその等価物は、添付の請求の範囲によって定義される範囲内にある。
【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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【国際調査報告】
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