JP2003505046A - マイクロ−エレクトリックデバイス用の無機浸透層 - Google Patents
マイクロ−エレクトリックデバイス用の無機浸透層Info
- Publication number
- JP2003505046A JP2003505046A JP2001511671A JP2001511671A JP2003505046A JP 2003505046 A JP2003505046 A JP 2003505046A JP 2001511671 A JP2001511671 A JP 2001511671A JP 2001511671 A JP2001511671 A JP 2001511671A JP 2003505046 A JP2003505046 A JP 2003505046A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sol
- electronic device
- micro
- surfactant
- gel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 title abstract 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 39
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 25
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 24
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 21
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 16
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 230000027455 binding Effects 0.000 claims description 13
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 11
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical group [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 6
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 5
- 230000009870 specific binding Effects 0.000 claims description 5
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 2
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims 1
- AISMNBXOJRHCIA-UHFFFAOYSA-N trimethylazanium;bromide Chemical group Br.CN(C)C AISMNBXOJRHCIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 15
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 76
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 51
- 239000000463 material Substances 0.000 description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 16
- 238000001393 microlithography Methods 0.000 description 13
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 12
- 229920000936 Agarose Polymers 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 11
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 description 10
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000013461 design Methods 0.000 description 9
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- ZXEYZECDXFPJRJ-UHFFFAOYSA-N $l^{3}-silane;platinum Chemical compound [SiH3].[Pt] ZXEYZECDXFPJRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 229910021339 platinum silicide Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 5
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 108010090804 Streptavidin Proteins 0.000 description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N [3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-hydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methyl [5-(6-aminopurin-9-yl)-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] hydrogen phosphate Polymers Cc1cn(C2CC(OP(O)(=O)OCC3OC(CC3OP(O)(=O)OCC3OC(CC3O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)C(COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3CO)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)O2)c(=O)[nH]c1=O JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 3
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 238000002493 microarray Methods 0.000 description 3
- 238000005459 micromachining Methods 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 3
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 3
- -1 silicon alkoxide Chemical class 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N (+)-Biotin Chemical group N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N germanium dioxide Chemical compound O=[Ge]=O YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000034238 globular proteins Human genes 0.000 description 2
- 108091005896 globular proteins Proteins 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 230000002535 lyotropic effect Effects 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 2
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropan-1-amine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCN SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 241000588731 Hafnia Species 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018540 Si C Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003086 Ti–Pt Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010977 Ti—Pd Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000333 X-ray scattering Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 1
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 1
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000004166 bioassay Methods 0.000 description 1
- 229960002685 biotin Drugs 0.000 description 1
- 235000020958 biotin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011616 biotin Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 230000002925 chemical effect Effects 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 230000003292 diminished effect Effects 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 239000002355 dual-layer Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000000609 electron-beam lithography Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- SBRXLTRZCJVAPH-UHFFFAOYSA-N ethyl(trimethoxy)silane Chemical compound CC[Si](OC)(OC)OC SBRXLTRZCJVAPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N hafnium(IV) oxide Inorganic materials O=[Hf]=O CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002164 ion-beam lithography Methods 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 1
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 1
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003362 replicative effect Effects 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 238000002444 silanisation Methods 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOCC1CO1 BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940045145 uridine Drugs 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
- B01L3/502761—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip specially adapted for handling suspended solids or molecules independently from the bulk fluid flow, e.g. for trapping or sorting beads, for physically stretching molecules
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0046—Sequential or parallel reactions, e.g. for the synthesis of polypeptides or polynucleotides; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making molecular arrays
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0093—Microreactors, e.g. miniaturised or microfabricated reactors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
- B01L3/502707—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the manufacture of the container or its components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
- B01L3/50273—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the means or forces applied to move the fluids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/508—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
- B01L3/5085—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y5/00—Nanobiotechnology or nanomedicine, e.g. protein engineering or drug delivery
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
- C07H21/00—Compounds containing two or more mononucleotide units having separate phosphate or polyphosphate groups linked by saccharide radicals of nucleoside groups, e.g. nucleic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K1/00—General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
- C07K1/04—General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length on carriers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K1/00—General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
- C07K1/04—General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length on carriers
- C07K1/045—General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length on carriers using devices to improve synthesis, e.g. reactors, special vessels
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K1/00—General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
- C07K1/04—General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length on carriers
- C07K1/047—Simultaneous synthesis of different peptide species; Peptide libraries
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K1/00—General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
- C07K1/14—Extraction; Separation; Purification
- C07K1/24—Extraction; Separation; Purification by electrochemical means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6813—Hybridisation assays
- C12Q1/6816—Hybridisation assays characterised by the detection means
- C12Q1/6825—Nucleic acid detection involving sensors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6813—Hybridisation assays
- C12Q1/6834—Enzymatic or biochemical coupling of nucleic acids to a solid phase
- C12Q1/6837—Enzymatic or biochemical coupling of nucleic acids to a solid phase using probe arrays or probe chips
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C13/00—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
- G11C13/0002—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
- G11C13/0009—RRAM elements whose operation depends upon chemical change
- G11C13/0014—RRAM elements whose operation depends upon chemical change comprising cells based on organic memory material
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C13/00—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
- G11C13/0002—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
- G11C13/0009—RRAM elements whose operation depends upon chemical change
- G11C13/0014—RRAM elements whose operation depends upon chemical change comprising cells based on organic memory material
- G11C13/0019—RRAM elements whose operation depends upon chemical change comprising cells based on organic memory material comprising bio-molecules
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C19/00—Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/93—Batch processes
- H01L24/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/50—Multistep manufacturing processes of assemblies consisting of devices, each device being of a type provided for in group H01L27/00 or H01L29/00
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
- H10K10/701—Organic molecular electronic devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00277—Apparatus
- B01J2219/00279—Features relating to reactor vessels
- B01J2219/00306—Reactor vessels in a multiple arrangement
- B01J2219/00313—Reactor vessels in a multiple arrangement the reactor vessels being formed by arrays of wells in blocks
- B01J2219/00315—Microtiter plates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00277—Apparatus
- B01J2219/00279—Features relating to reactor vessels
- B01J2219/00306—Reactor vessels in a multiple arrangement
- B01J2219/00313—Reactor vessels in a multiple arrangement the reactor vessels being formed by arrays of wells in blocks
- B01J2219/00315—Microtiter plates
- B01J2219/00317—Microwell devices, i.e. having large numbers of wells
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00277—Apparatus
- B01J2219/00497—Features relating to the solid phase supports
- B01J2219/00527—Sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
- B01J2219/00585—Parallel processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
- B01J2219/0059—Sequential processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
- B01J2219/00596—Solid-phase processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
- B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
- B01J2219/00605—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
- B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
- B01J2219/00605—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
- B01J2219/0061—The surface being organic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
- B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
- B01J2219/00605—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
- B01J2219/00612—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports the surface being inorganic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
- B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
- B01J2219/00605—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
- B01J2219/00614—Delimitation of the attachment areas
- B01J2219/00621—Delimitation of the attachment areas by physical means, e.g. trenches, raised areas
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
- B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
- B01J2219/00605—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
- B01J2219/00623—Immobilisation or binding
- B01J2219/00626—Covalent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
- B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
- B01J2219/00605—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
- B01J2219/00623—Immobilisation or binding
- B01J2219/0063—Other, e.g. van der Waals forces, hydrogen bonding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
- B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
- B01J2219/00605—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
- B01J2219/00632—Introduction of reactive groups to the surface
- B01J2219/00637—Introduction of reactive groups to the surface by coating it with another layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
- B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
- B01J2219/00639—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being trapped in or bound to a porous medium
- B01J2219/00641—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being trapped in or bound to a porous medium the porous medium being continuous, e.g. porous oxide substrates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
- B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
- B01J2219/00639—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being trapped in or bound to a porous medium
- B01J2219/00644—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being trapped in or bound to a porous medium the porous medium being present in discrete locations, e.g. gel pads
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
- B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
- B01J2219/00653—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being bound to electrodes embedded in or on the solid supports
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
- B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
- B01J2219/00659—Two-dimensional arrays
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/0068—Means for controlling the apparatus of the process
- B01J2219/00686—Automatic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/0068—Means for controlling the apparatus of the process
- B01J2219/00686—Automatic
- B01J2219/00689—Automatic using computers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00709—Type of synthesis
- B01J2219/00713—Electrochemical synthesis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00718—Type of compounds synthesised
- B01J2219/0072—Organic compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00718—Type of compounds synthesised
- B01J2219/0072—Organic compounds
- B01J2219/00722—Nucleotides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00718—Type of compounds synthesised
- B01J2219/0072—Organic compounds
- B01J2219/00725—Peptides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00718—Type of compounds synthesised
- B01J2219/0072—Organic compounds
- B01J2219/00731—Saccharides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00781—Aspects relating to microreactors
- B01J2219/00851—Additional features
- B01J2219/00853—Employing electrode arrangements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/06—Fluid handling related problems
- B01L2200/0647—Handling flowable solids, e.g. microscopic beads, cells, particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
- B01L2300/0627—Sensor or part of a sensor is integrated
- B01L2300/0636—Integrated biosensor, microarrays
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
- B01L2300/0627—Sensor or part of a sensor is integrated
- B01L2300/0645—Electrodes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
- B01L2300/069—Absorbents; Gels to retain a fluid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2400/00—Moving or stopping fluids
- B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
- B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
- B01L2400/0415—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces electrical forces, e.g. electrokinetic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2400/00—Moving or stopping fluids
- B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
- B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
- B01L2400/0415—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces electrical forces, e.g. electrokinetic
- B01L2400/0421—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces electrical forces, e.g. electrokinetic electrophoretic flow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/508—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
- C07B2200/00—Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
- C07B2200/11—Compounds covalently bound to a solid support
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C40—COMBINATORIAL TECHNOLOGY
- C40B—COMBINATORIAL CHEMISTRY; LIBRARIES, e.g. CHEMICAL LIBRARIES
- C40B40/00—Libraries per se, e.g. arrays, mixtures
- C40B40/04—Libraries containing only organic compounds
- C40B40/06—Libraries containing nucleotides or polynucleotides, or derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C40—COMBINATORIAL TECHNOLOGY
- C40B—COMBINATORIAL CHEMISTRY; LIBRARIES, e.g. CHEMICAL LIBRARIES
- C40B40/00—Libraries per se, e.g. arrays, mixtures
- C40B40/04—Libraries containing only organic compounds
- C40B40/10—Libraries containing peptides or polypeptides, or derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C40—COMBINATORIAL TECHNOLOGY
- C40B—COMBINATORIAL CHEMISTRY; LIBRARIES, e.g. CHEMICAL LIBRARIES
- C40B40/00—Libraries per se, e.g. arrays, mixtures
- C40B40/04—Libraries containing only organic compounds
- C40B40/12—Libraries containing saccharides or polysaccharides, or derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C40—COMBINATORIAL TECHNOLOGY
- C40B—COMBINATORIAL CHEMISTRY; LIBRARIES, e.g. CHEMICAL LIBRARIES
- C40B60/00—Apparatus specially adapted for use in combinatorial chemistry or with libraries
- C40B60/14—Apparatus specially adapted for use in combinatorial chemistry or with libraries for creating libraries
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C13/00—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
- G11C13/04—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using optical elements ; using other beam accessed elements, e.g. electron or ion beam
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/102—Material of the semiconductor or solid state bodies
- H01L2924/1025—Semiconducting materials
- H01L2924/10251—Elemental semiconductors, i.e. Group IV
- H01L2924/10253—Silicon [Si]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/14—Integrated circuits
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Hematology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
本発明は、分子生物学反応のためのマイクロ−電極デバイス上に無機浸透層を沈積させる方法、およびそれによって作成されるデバイスに関する。浸透層は好ましくはゾル−ゲルである。ゾル−ゲル浸透層は、所定の多孔度、ポアサイズ分布、ポア形態、および表面積を持つものとして作成することができる。また、ゾル−ゲル浸透層はマイクロ−位置エレクトリックデバイスの付着層としても機能することができる。
Description
【0001】
本出願は、現在米国特許第5,605,662号である1993年11月1日に
出願された第08/146,504号の一部継続出願である、1994年7月7
日に出願された第08/271,882号の一部継続出願である、(1997年
5月20日に出願された出願シリアル番号第08/856,644号として継続
された)現在米国特許第5,632,957号である1994年9月9日に出願さ
れた米国出願シリアル番号第08/304,657号の一部継続出願である、1
995年9月27日に出願された米国出願シリアル番号第08/534,454
号の一部継続出願である、1997年12月5日に出願された米国出願シリアル
番号第08/986,065号の一部継続出願、および1996年9月6日に出
願された第08/708,262号の一部継続出願である。
出願された第08/146,504号の一部継続出願である、1994年7月7
日に出願された第08/271,882号の一部継続出願である、(1997年
5月20日に出願された出願シリアル番号第08/856,644号として継続
された)現在米国特許第5,632,957号である1994年9月9日に出願さ
れた米国出願シリアル番号第08/304,657号の一部継続出願である、1
995年9月27日に出願された米国出願シリアル番号第08/534,454
号の一部継続出願である、1997年12月5日に出願された米国出願シリアル
番号第08/986,065号の一部継続出願、および1996年9月6日に出
願された第08/708,262号の一部継続出願である。
【0002】
発明の分野
本発明は、顕微鏡様式で多工程および複数反応を能動的に行ってそれを制御す
ることができる自己アドレス可能な自己−アセンブリングマイクロエレクトリッ
クシステムのデザイン、製造および使用に関する。特に、これらの反応は拡散ハ
イブリダイゼーション、抗体/抗原反応、臨床的診断およびバイオポリマー合成
を含む。さらに詳しくは、本発明はマイクロエレクトリックデバイス用の無機浸
透層に関する。
ることができる自己アドレス可能な自己−アセンブリングマイクロエレクトリッ
クシステムのデザイン、製造および使用に関する。特に、これらの反応は拡散ハ
イブリダイゼーション、抗体/抗原反応、臨床的診断およびバイオポリマー合成
を含む。さらに詳しくは、本発明はマイクロエレクトリックデバイス用の無機浸
透層に関する。
【0003】
発明の背景
ゾル−ゲルは種々の基材上のモノリシックゲル沈積として用いられてきた。例
えば、共にBrinkerらに対して発行された米国特許4,652,467号および5,
224,972号参照。このプロセスでは、網目形成カチオン、例えばSi、A
l、B、Ti、Pの金属アルコキシド、および修飾カチオンの所望の可溶性塩が
ガラス前駆体として用いられる。酸または塩基の添加によって触媒されるアルコ
ール溶液においては、アルコキシドは部分的または完全に加水分解され、次いで
、重合されて、架橋酸素原子によって連結されたガラス−様酸化物網目の分子を
形成する。この技術は,多成分酸化物溶液ならびに単一成分システムの調製に容
易に適合される。 このプロセスを記載する正味の反応は、一般に:
えば、共にBrinkerらに対して発行された米国特許4,652,467号および5,
224,972号参照。このプロセスでは、網目形成カチオン、例えばSi、A
l、B、Ti、Pの金属アルコキシド、および修飾カチオンの所望の可溶性塩が
ガラス前駆体として用いられる。酸または塩基の添加によって触媒されるアルコ
ール溶液においては、アルコキシドは部分的または完全に加水分解され、次いで
、重合されて、架橋酸素原子によって連結されたガラス−様酸化物網目の分子を
形成する。この技術は,多成分酸化物溶液ならびに単一成分システムの調製に容
易に適合される。 このプロセスを記載する正味の反応は、一般に:
【0004】
【化1】
【0005】
M(OR)n+xH2O→M(OHx(OR)n−x+xROH (1)
M(OR)x(OR)n−x→MOn/2+x/2H2O+(n−x)(ROH) (2)
【0006】
(式中、反応1におけるxは、1〜20で変化し得る)で表される。
一般に、反応2は完全には進まず、すなわち、無水酸化物のコロイド粒子は得
られない。成長するポリマーが一緒に連結されて無限の網目を形成すると、溶液
は固くなってゲルとなる。
られない。成長するポリマーが一緒に連結されて無限の網目を形成すると、溶液
は固くなってゲルとなる。
【0007】
これらのモノリシックゲルの形成に関与する化学は先行文献によく記載されて
いる。例えば、その開示の全てを引用して一体化させる(1)Brinkerら、"Sol-gel
Transition in Simple Silicates"、J. Non-Cryst. Solids, 48 (1982) 47-64;
(2) Brinkerら、"Sol-gel Transition in Simple Silicates II"、J. Non-Cryst
. Solids, 63 (1984) 45-59; (3)Schaeferら、"Characterization of Polymers
and Gels by Intermediate Angle X-ray Scattering"、presented at the Inter
national Union of Pure and Applied Chsemists MAC-RO'82, Amherst, MA, 198
2年7月12日(4)Pettitら、Sol-Gel Protective Coatings for Black Chrome Sola
r Selective Films, SPIE Vol. 324, Optical Coatings for Energy Efficiency
and Solar Applications, (pub. by Society of Photo-Optical Instrumentati
on Engineers, Bellingham, WA)(1982)176-183;(5)Brinkerら、"Relationships
Between the Sol to and Gel to Glass Conversions" Proceedings of the Inte
rnational Conference on Ultrastructure Processing of Ceramics, Glasses,
and Composites, (John Wiley and Sons, N.Y.)(1984);(6)Brinkerら、"Convers
ion of Monolithic Gels to Glasses in a Multicomponent Silicate Glass Sys
tem"、J. Materials Sci., 16(1981)1980-1988;(7)Brinkerら、"A Comparision
Between the Densification Kinetics of Colloidal and Polymeric Silica Gel
s"、Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Vol. 32 (1984), 25-32;参照。
いる。例えば、その開示の全てを引用して一体化させる(1)Brinkerら、"Sol-gel
Transition in Simple Silicates"、J. Non-Cryst. Solids, 48 (1982) 47-64;
(2) Brinkerら、"Sol-gel Transition in Simple Silicates II"、J. Non-Cryst
. Solids, 63 (1984) 45-59; (3)Schaeferら、"Characterization of Polymers
and Gels by Intermediate Angle X-ray Scattering"、presented at the Inter
national Union of Pure and Applied Chsemists MAC-RO'82, Amherst, MA, 198
2年7月12日(4)Pettitら、Sol-Gel Protective Coatings for Black Chrome Sola
r Selective Films, SPIE Vol. 324, Optical Coatings for Energy Efficiency
and Solar Applications, (pub. by Society of Photo-Optical Instrumentati
on Engineers, Bellingham, WA)(1982)176-183;(5)Brinkerら、"Relationships
Between the Sol to and Gel to Glass Conversions" Proceedings of the Inte
rnational Conference on Ultrastructure Processing of Ceramics, Glasses,
and Composites, (John Wiley and Sons, N.Y.)(1984);(6)Brinkerら、"Convers
ion of Monolithic Gels to Glasses in a Multicomponent Silicate Glass Sys
tem"、J. Materials Sci., 16(1981)1980-1988;(7)Brinkerら、"A Comparision
Between the Densification Kinetics of Colloidal and Polymeric Silica Gel
s"、Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Vol. 32 (1984), 25-32;参照。
【0008】
例えば、これらのシステムによって調製されたモノリシックバルクゲルの特性
およびそれからかかるゲルが作成される溶液の特性の間の関係を特徴付けるにお
いて、多くの仕事がなされてきた。例えば、与えられた溶液化学組成物について
のpHおよび水含量のごとき溶液の特性、および溶液をもたらすポリマーのサイ
ズおよび性質の間の関係、ならびにそのようなポリマーの特性および最終的に製
造されたゲルの特徴、例えば、ゲルの架橋の程度、多孔度等の間の関係はこれら
の文献においてよく実験され議論されている。
およびそれからかかるゲルが作成される溶液の特性の間の関係を特徴付けるにお
いて、多くの仕事がなされてきた。例えば、与えられた溶液化学組成物について
のpHおよび水含量のごとき溶液の特性、および溶液をもたらすポリマーのサイ
ズおよび性質の間の関係、ならびにそのようなポリマーの特性および最終的に製
造されたゲルの特徴、例えば、ゲルの架橋の程度、多孔度等の間の関係はこれら
の文献においてよく実験され議論されている。
【0009】
十分に希薄な、例えば、10%当量未満の酸化物の溶液を作成することによっ
て、ゲルの形成を遅らせることができる事実は知られている。そのような希釈物
、より典型的には2−5%当量の酸化物において、溶液は通常のプロセスによっ
て種々の基材に適用することができる。そのような状況下では、部分的に加水分
解されたガラス様ポリマーは基材表面と化学的に反応し、それにより完全な湿潤
化を達成する。
て、ゲルの形成を遅らせることができる事実は知られている。そのような希釈物
、より典型的には2−5%当量の酸化物において、溶液は通常のプロセスによっ
て種々の基材に適用することができる。そのような状況下では、部分的に加水分
解されたガラス様ポリマーは基材表面と化学的に反応し、それにより完全な湿潤
化を達成する。
【0010】
ゾル−ゲル物質の物理的特性は化学量論、エイジング、乾燥条件および沈積方
法を通じて仕立てられ、これらのパラメーターを調べるための強調はシリケート
−ベースの系に対してなされており、これはミクロポーラスなモノリスおよび薄
いフィルムに導いた(ポアのサイズ>2nm)。ゾル−ゲル合成の最も顕著な適
用は、よく規定されたポア形態を有するメソポーラス(2nm〜50nmのポア
サイズ)材料の開発であった。このポア形態を生じさせるために、界面活性剤テ
ンプレーティングとして知られている方法が工夫されている。このアプローチは
、三成分のモル比に応じ、立方、六方、ラメラまたは等方性として記載すること
ができる三次元構造(またはライオトロピック相)を形成する、水、エタノール
および界面活性剤よりなる三元系についての能力に基づく。これらの相の形成は
、時々、液晶テンプレーティングと呼ばれる。一般に、加水分解されたケイ素ア
ルコキシド前駆体の導入は、一旦加水分解されると、水リッチの領域に浸透させ
、疎水性界面活性剤のまわりに無機「シェル」を形成する。400℃を超えて乾
燥し、加熱するに際し、有機界面活性剤相が除去され,一旦存在した界面活性剤
相によって規定される多孔度を持つ無機シリカシェルが後に残る。ポアサイズは
界面活性剤の性質に応じて2nm〜100nmの範囲である。シリカ壁の厚みは
1nm〜10nmの範囲であり、これはエイジング、pHおよび温度の処理パラ
メーターに依存する。
法を通じて仕立てられ、これらのパラメーターを調べるための強調はシリケート
−ベースの系に対してなされており、これはミクロポーラスなモノリスおよび薄
いフィルムに導いた(ポアのサイズ>2nm)。ゾル−ゲル合成の最も顕著な適
用は、よく規定されたポア形態を有するメソポーラス(2nm〜50nmのポア
サイズ)材料の開発であった。このポア形態を生じさせるために、界面活性剤テ
ンプレーティングとして知られている方法が工夫されている。このアプローチは
、三成分のモル比に応じ、立方、六方、ラメラまたは等方性として記載すること
ができる三次元構造(またはライオトロピック相)を形成する、水、エタノール
および界面活性剤よりなる三元系についての能力に基づく。これらの相の形成は
、時々、液晶テンプレーティングと呼ばれる。一般に、加水分解されたケイ素ア
ルコキシド前駆体の導入は、一旦加水分解されると、水リッチの領域に浸透させ
、疎水性界面活性剤のまわりに無機「シェル」を形成する。400℃を超えて乾
燥し、加熱するに際し、有機界面活性剤相が除去され,一旦存在した界面活性剤
相によって規定される多孔度を持つ無機シリカシェルが後に残る。ポアサイズは
界面活性剤の性質に応じて2nm〜100nmの範囲である。シリカ壁の厚みは
1nm〜10nmの範囲であり、これはエイジング、pHおよび温度の処理パラ
メーターに依存する。
【0011】
しかしながら、エレクトリカルマイクロ−アレイデバイス用の浸透層としての
ゾル−ゲルの使用を考えた、薄層沈積物におけるゾル−ゲル化学の公知の使用は
ない。エレクトロニックマイクロ−アレイのための現在の浸透層は、水性溶液に
暴露された場合に膨潤するはっきりとしない純粋なサイズおよび多孔度を持つ有
機モノマーまたはポリマーである。エレクトリカルマイクロ−アレイデバイスの
ための浸透層してのゾル−ゲルの以前考えられていなかった使用は、制御可能な
多孔度およびポアサイズを有し、水性溶液に暴露された場合に膨潤に対して感受
性でない浸透層を提供することによって、有機浸透層の前記制限を解消する。
ゾル−ゲルの使用を考えた、薄層沈積物におけるゾル−ゲル化学の公知の使用は
ない。エレクトロニックマイクロ−アレイのための現在の浸透層は、水性溶液に
暴露された場合に膨潤するはっきりとしない純粋なサイズおよび多孔度を持つ有
機モノマーまたはポリマーである。エレクトリカルマイクロ−アレイデバイスの
ための浸透層してのゾル−ゲルの以前考えられていなかった使用は、制御可能な
多孔度およびポアサイズを有し、水性溶液に暴露された場合に膨潤に対して感受
性でない浸透層を提供することによって、有機浸透層の前記制限を解消する。
【0012】
発明の概要
浸透層を合成するための現在の方法は、はっきりとしないポアサイズおよび多
孔度を持つ膜を形成するためのモノマーまたはポリマーの利用を含む。さらに、
これらの浸透層(すなわち、アガロースおよび合成ポリマー)は、水性溶液に暴
露された場合に膨潤することができる。 これらの障害を回避するために、ゾル−ゲルプロセッシングは、所定のポアサ
イズ、ポアサイズ分布、ポア形態、表面積および多孔度を持つ(1ミクロンまで
の)薄膜を製造する手段を提供する。これらの能力を持って、ゾル−ゲル支持体
は、特定の適用またはアッセイに適した種々のポーラス特徴を達成するように仕
立てることができる。ゾル−ゲル材料は、金属アルコキシド前駆体の化学または
金属酸化物のコロイド懸濁液に基づき、得られる材料は無機物である。かくして
、水性溶液に浸漬させた場合に、その物理的特性を維持し(膨潤に対して抵抗性
)、生物学的および電気化学的に生じた生成物に対して化学的に抵抗性である剛
直な支持体が形成される。
孔度を持つ膜を形成するためのモノマーまたはポリマーの利用を含む。さらに、
これらの浸透層(すなわち、アガロースおよび合成ポリマー)は、水性溶液に暴
露された場合に膨潤することができる。 これらの障害を回避するために、ゾル−ゲルプロセッシングは、所定のポアサ
イズ、ポアサイズ分布、ポア形態、表面積および多孔度を持つ(1ミクロンまで
の)薄膜を製造する手段を提供する。これらの能力を持って、ゾル−ゲル支持体
は、特定の適用またはアッセイに適した種々のポーラス特徴を達成するように仕
立てることができる。ゾル−ゲル材料は、金属アルコキシド前駆体の化学または
金属酸化物のコロイド懸濁液に基づき、得られる材料は無機物である。かくして
、水性溶液に浸漬させた場合に、その物理的特性を維持し(膨潤に対して抵抗性
)、生物学的および電気化学的に生じた生成物に対して化学的に抵抗性である剛
直な支持体が形成される。
【0013】
典型的には、ゾル−ゲル化学はシリケート前駆体の化学に基づくが、アルミナ
、チタニア、ジルコニア、ハフニア、ゲルマニア、ボレートおよびホスフェート
を含む他の無機系に適用することができる。これらの系は単独でまたはシリカと
組み合わせて実行して、強いがポーラスなゾル−ゲル浸透層を生じさせることが
できる。加えて、ゾル−ゲル化学は、コーティングを個々のチップ上よりはむし
ろウェハ−レベルて適用することができる大規模な製造に適用できる。
、チタニア、ジルコニア、ハフニア、ゲルマニア、ボレートおよびホスフェート
を含む他の無機系に適用することができる。これらの系は単独でまたはシリカと
組み合わせて実行して、強いがポーラスなゾル−ゲル浸透層を生じさせることが
できる。加えて、ゾル−ゲル化学は、コーティングを個々のチップ上よりはむし
ろウェハ−レベルて適用することができる大規模な製造に適用できる。
【0014】
ゾル−ゲル化学によって合成された無機膜は浸透層として、付着化学のための
支持体として適用されてきた。両方の場合において、ゾル−ゲル層とは引き続い
ての付着層のためのベース層として働く。付着層化学は少なくとも2つの方法:
アガロース/ストレプトアビジンおよび浸透層への直接的付着を含む。最初の例
において、アガロース/ストレプトアビジンの薄い層はゾル−ゲルフィルムに直
接的に沈積された。受動的付着、エレクトロニック付着および逆ドットブロット
ハイブリダイゼーションはこの浸透および付着層の配置で達成された。第2の例
において、オリゴヌクレオチドの直接的付着は、捕獲プローブをゾル−ゲルに結
合させて、続いて、受動ハイブリダイゼーションを行うことによって達成された
。
支持体として適用されてきた。両方の場合において、ゾル−ゲル層とは引き続い
ての付着層のためのベース層として働く。付着層化学は少なくとも2つの方法:
アガロース/ストレプトアビジンおよび浸透層への直接的付着を含む。最初の例
において、アガロース/ストレプトアビジンの薄い層はゾル−ゲルフィルムに直
接的に沈積された。受動的付着、エレクトロニック付着および逆ドットブロット
ハイブリダイゼーションはこの浸透および付着層の配置で達成された。第2の例
において、オリゴヌクレオチドの直接的付着は、捕獲プローブをゾル−ゲルに結
合させて、続いて、受動ハイブリダイゼーションを行うことによって達成された
。
【0015】
発明の詳細な記載
本発明のデバイスおよび関連方法は、重要な分子生物学および診断的反応を完
全なエレクトロニック制御の下で行うことを可能とする。本発明の基本的な概念
は、特別に設計されたアドレス可能な顕微鏡的位置を持つマイクロエレクトロニ
ックデバイスである。各マイクロ−位置は特異的結合体の付着のための誘導体化
された表面(すなわち、付着層)、浸透層、およびその下にある直流(DC)マ
イクロ−電極を有する。基本的なマイクロエレクトロニック構造の最初の製造の
後、該デバイスは、特異的結合体を持つ各特異的マイクロ−位置のアドレッシン
グを自己指令することができる。該自己−アドレスされたデバイスは、引き続い
て、そのマイクロ−位置のいずれにおいても多工程、コンビナトーリアル、およ
び複数反応を能動的に行うことができる。該デバイスは、そのマイクロ−位置の
いずれかへのまたはそれからの分析物および反応体の迅速な移動および濃度を電
子的に指令し、制御することができる。種々の反応の動的な態様を電子的に制御
するデバイスの能力は、多数の新しく重要な利点および改良をもたらす。
全なエレクトロニック制御の下で行うことを可能とする。本発明の基本的な概念
は、特別に設計されたアドレス可能な顕微鏡的位置を持つマイクロエレクトロニ
ックデバイスである。各マイクロ−位置は特異的結合体の付着のための誘導体化
された表面(すなわち、付着層)、浸透層、およびその下にある直流(DC)マ
イクロ−電極を有する。基本的なマイクロエレクトロニック構造の最初の製造の
後、該デバイスは、特異的結合体を持つ各特異的マイクロ−位置のアドレッシン
グを自己指令することができる。該自己−アドレスされたデバイスは、引き続い
て、そのマイクロ−位置のいずれにおいても多工程、コンビナトーリアル、およ
び複数反応を能動的に行うことができる。該デバイスは、そのマイクロ−位置の
いずれかへのまたはそれからの分析物および反応体の迅速な移動および濃度を電
子的に指令し、制御することができる。種々の反応の動的な態様を電子的に制御
するデバイスの能力は、多数の新しく重要な利点および改良をもたらす。
【0016】
多工程および複数反応をデバイスが行うには、その非常に重要なエレクトロニ
ック構成要素は水性溶液中で活性な動作を維持することができなければならない
。この要件を満たすためには、各マイクロ−位置は基礎となる機能的DCモード
のマイクロ−電極を有しなければならない。デバイスの設計および製造について
の他の考慮は、限定されるものではないが、材料の適合性、特異的結合体ならび
に引き続いての反応体および分析物の性質、マイクロ−位置の数を含む。
ック構成要素は水性溶液中で活性な動作を維持することができなければならない
。この要件を満たすためには、各マイクロ−位置は基礎となる機能的DCモード
のマイクロ−電極を有しなければならない。デバイスの設計および製造について
の他の考慮は、限定されるものではないが、材料の適合性、特異的結合体ならび
に引き続いての反応体および分析物の性質、マイクロ−位置の数を含む。
【0017】
「機能的DCモードマイクロ−電極」とは、デバイス上のまたは試料溶液中の
いずれかの位置へまたはそれからの荷電した特異的結合体、反応体または分析物
の自由場電気泳動輸送を行い、またはそれを引き起こすことができる、直流モー
ドで作動する(連続またはパルス)、正または負にバイアスされたマイクロ−電
極を意味する。 本発明の範囲内で、分子の自由場電気泳動輸送は、誘電性材料が結合したまた
はそれによって閉じられて生じた電場に依存しない。
いずれかの位置へまたはそれからの荷電した特異的結合体、反応体または分析物
の自由場電気泳動輸送を行い、またはそれを引き起こすことができる、直流モー
ドで作動する(連続またはパルス)、正または負にバイアスされたマイクロ−電
極を意味する。 本発明の範囲内で、分子の自由場電気泳動輸送は、誘電性材料が結合したまた
はそれによって閉じられて生じた電場に依存しない。
【0018】
デバイスは、2つと少ないアドレス可能なマイクロ−位置または数十万もと多
いマイクロ−位置を有するように設定することができる。一般に、非常に多数の
マイクロ−位置を持つ複雑なデバイスは、マイクロリソグラフィー技術を用いて
製造される。製造は、ケイ素、またはガラス、二酸化ケイ素、プラスチック、セ
ラミック材料のごとき他の適当な基材材料で行われる。これらのマイクロ−エレ
クトロニック(チップ)デザインは、大規模なアレイまたは多重分析デバイスと
考えられるであろう。少数のマイクロ−位置を持つデバイスはマイクロ−マシー
ニング技術を用いて製造される。
いマイクロ−位置を有するように設定することができる。一般に、非常に多数の
マイクロ−位置を持つ複雑なデバイスは、マイクロリソグラフィー技術を用いて
製造される。製造は、ケイ素、またはガラス、二酸化ケイ素、プラスチック、セ
ラミック材料のごとき他の適当な基材材料で行われる。これらのマイクロ−エレ
クトロニック(チップ)デザインは、大規模なアレイまたは多重分析デバイスと
考えられるであろう。少数のマイクロ−位置を持つデバイスはマイクロ−マシー
ニング技術を用いて製造される。
【0019】
アドレス可能なマイクロ−位置はいずれの形状とすることができ、好ましくは
、丸、四角または三角とすることができる。アドレス可能なマイクロ−位置のサ
イズはいずれのサイズとすることができ、好ましくは、サブミクロン(〜0.5
μm)ないし数センチメーター(cm)の範囲であり、5μmないし100μm
が、マイクロリソグラフィー技術を用いて製造されるデバイスについて最も好ま
しいサイズであり、100μm〜5mmがマイクロ−マシーニング技術を用いて
製造されるデバイスについて最も好ましいサイズ範囲である。マイクロ−位置を
、マイクロリソグラフィー方法の分解能よりも小さくするには、電子線リソグラ
フィー、イオンビームリソグラフィーまたは分子線エピタキシーのごとき技術を
要する。顕微鏡的位置が分析および診断タイプの適用で望ましいが、調製規模の
バイオポリマー合成では、より大きなアドレス可能な位置(例えば、2mmより
大)が望ましい。
、丸、四角または三角とすることができる。アドレス可能なマイクロ−位置のサ
イズはいずれのサイズとすることができ、好ましくは、サブミクロン(〜0.5
μm)ないし数センチメーター(cm)の範囲であり、5μmないし100μm
が、マイクロリソグラフィー技術を用いて製造されるデバイスについて最も好ま
しいサイズであり、100μm〜5mmがマイクロ−マシーニング技術を用いて
製造されるデバイスについて最も好ましいサイズ範囲である。マイクロ−位置を
、マイクロリソグラフィー方法の分解能よりも小さくするには、電子線リソグラ
フィー、イオンビームリソグラフィーまたは分子線エピタキシーのごとき技術を
要する。顕微鏡的位置が分析および診断タイプの適用で望ましいが、調製規模の
バイオポリマー合成では、より大きなアドレス可能な位置(例えば、2mmより
大)が望ましい。
【0020】
マイクロリソグラフィーおよび/またはマイクロ−マシーニング技術を用いて
マイクロ−位置が作成された後、化学的技術を用いて特殊化された付着および浸
透層を作成し、これは、マイクロ−位置の下にあるDCモードのマイクロ−電極
が(1)いずれかの位置からの特異的(荷電)結合部位の自由場電気泳動輸送を
行い、またはそれを引き起こす;(2)特異的結合体を特異的マイクロ−位置の
特別に修飾された表面に濃縮し、共有結合させる;および(3)他の反応体およ
び分析物をマイクロ−位置へまたはそれから輸送することができるように、特異
的結合体の付着の後にDCモードで能動的に機能し続けるのを可能とする。
マイクロ−位置が作成された後、化学的技術を用いて特殊化された付着および浸
透層を作成し、これは、マイクロ−位置の下にあるDCモードのマイクロ−電極
が(1)いずれかの位置からの特異的(荷電)結合部位の自由場電気泳動輸送を
行い、またはそれを引き起こす;(2)特異的結合体を特異的マイクロ−位置の
特別に修飾された表面に濃縮し、共有結合させる;および(3)他の反応体およ
び分析物をマイクロ−位置へまたはそれから輸送することができるように、特異
的結合体の付着の後にDCモードで能動的に機能し続けるのを可能とする。
【0021】
A.デザインパラメーター
図1はマイクロリソグラフィー技術を用いて製造された自己アドレス可能なマ
イクロ−位置の基本的なデザインを示す。絶縁体層/ベース材料上に蒸着された
金属部位(12)の表面に3つのマイクロ−位置(10)(ML−1、Ml−2
ML−3)が形成される。金属部位(12)は、基礎となるマイクロ−電極構造
(10)として働く。絶縁体材料は相互に金属部位(12)を分離する。絶縁体材
料は、限定されるものではないが、二酸化ケイ素、ガラス、レジスト、ゴム、プ
ラスチックまたはセラミック材料を含む。
イクロ−位置の基本的なデザインを示す。絶縁体層/ベース材料上に蒸着された
金属部位(12)の表面に3つのマイクロ−位置(10)(ML−1、Ml−2
ML−3)が形成される。金属部位(12)は、基礎となるマイクロ−電極構造
(10)として働く。絶縁体材料は相互に金属部位(12)を分離する。絶縁体材
料は、限定されるものではないが、二酸化ケイ素、ガラス、レジスト、ゴム、プ
ラスチックまたはセラミック材料を含む。
【0022】
図2は、マイクロリソグラフィーにより作成された金属部位(12)に形成さ
れた個々のマイクロ−位置(10)の基本的な特徴を示す。 アドレス可能なマイクロ−位置は金属部位(12)に形成され、酸化層(20
)、浸透層(22)、付着層(24)および結合部位層(26)を一体化させる
。金属酸化物層は浸透層のカップリングのためのベースを提供する。浸透層は金
属表面および付着/結合体層の間に間隔を設け、溶媒分子、小さな対イオンおよ
びガスが金属表面に向けておよびそれから自由に通過することを可能とする。マ
イクロリソグラフィーにより作成されたデバイスのための浸透層の厚さはほぼ1
ナノメーター(nm)ないしは10ミクロン(μm)の範囲とすることができ、
2mm〜1μmが最も好ましい。付着層は結合体の結合のためのベースを提供す
る。マイクロリソグラフィーより作成されたデバイスのための付着層の厚みは、
0.5mm〜1μmの範囲とすることができ、1nm〜200nmが最も好まし
い。いくつかの場合において、浸透層および付着層は同一の材料から形成するこ
とができる。特異的結合体は付着層に共有結合によりカップリングされ、特異的
結合体層を形成する。特異的結合体層は、通常、特異的結合分子の単層である。
しかしながら、いくつかの場合に、結合体層は結合分子のいくつかまたは多くの
層を有することができる。
れた個々のマイクロ−位置(10)の基本的な特徴を示す。 アドレス可能なマイクロ−位置は金属部位(12)に形成され、酸化層(20
)、浸透層(22)、付着層(24)および結合部位層(26)を一体化させる
。金属酸化物層は浸透層のカップリングのためのベースを提供する。浸透層は金
属表面および付着/結合体層の間に間隔を設け、溶媒分子、小さな対イオンおよ
びガスが金属表面に向けておよびそれから自由に通過することを可能とする。マ
イクロリソグラフィーにより作成されたデバイスのための浸透層の厚さはほぼ1
ナノメーター(nm)ないしは10ミクロン(μm)の範囲とすることができ、
2mm〜1μmが最も好ましい。付着層は結合体の結合のためのベースを提供す
る。マイクロリソグラフィーより作成されたデバイスのための付着層の厚みは、
0.5mm〜1μmの範囲とすることができ、1nm〜200nmが最も好まし
い。いくつかの場合において、浸透層および付着層は同一の材料から形成するこ
とができる。特異的結合体は付着層に共有結合によりカップリングされ、特異的
結合体層を形成する。特異的結合体層は、通常、特異的結合分子の単層である。
しかしながら、いくつかの場合に、結合体層は結合分子のいくつかまたは多くの
層を有することができる。
【0023】
浸透層および付着層のあるデザインおよび機能的態様は、特異的結合体分子の
物理的(例えば、サイズおよび形状)および化学的特性によって指令される。そ
れらは、反応体および分析物分子の物理的および化学的特性によってもある程度
指令され、それは引き続いてマイクロ−位置に輸送され、それに結合される。例
えば、オリゴヌクレオチド結合部位は、DCモード機能の喪失を引き起こすこと
なく、1つのタイプのマイクロ−位置表面に付着させることができ、すなわち、
下にあるマイクロ−電極は、依然として、オリゴヌクレオチド結合体が付着する
表面へのまたはそれからの他の分析物分子の迅速な自由場電気泳動輸送を引き起
こすことができる。しかしながら、もし大きな球状蛋白質結合体(例えば、抗体
)が同一タイプの表面に付着するならば、それらは表面を効果的に絶縁し、DC
モード機能の減少または完全な喪失を引き起こす。付着層の適切な修飾を行って
、大きな結合部位(例えば、大きな球状蛋白質)の数を減少させるか、あるいは
表面の結合体の間に間隔を設けなければならない。
物理的(例えば、サイズおよび形状)および化学的特性によって指令される。そ
れらは、反応体および分析物分子の物理的および化学的特性によってもある程度
指令され、それは引き続いてマイクロ−位置に輸送され、それに結合される。例
えば、オリゴヌクレオチド結合部位は、DCモード機能の喪失を引き起こすこと
なく、1つのタイプのマイクロ−位置表面に付着させることができ、すなわち、
下にあるマイクロ−電極は、依然として、オリゴヌクレオチド結合体が付着する
表面へのまたはそれからの他の分析物分子の迅速な自由場電気泳動輸送を引き起
こすことができる。しかしながら、もし大きな球状蛋白質結合体(例えば、抗体
)が同一タイプの表面に付着するならば、それらは表面を効果的に絶縁し、DC
モード機能の減少または完全な喪失を引き起こす。付着層の適切な修飾を行って
、大きな結合部位(例えば、大きな球状蛋白質)の数を減少させるか、あるいは
表面の結合体の間に間隔を設けなければならない。
【0024】
マイクロ−位置の間の間隔は、製造の容易性、マイクロ−位置の間のディテク
ターによる分解の要件、およびデバイスで望まれるマイクロ−位置の数によって
決定される。しかしながら、マイクロ−位置の間の特定の間隔、またはマイクロ
−位置の特殊な配置または幾何学は、マイクロ−位置のいずれの組合せ(すなわ
ち、基礎となるマイクロ−電極)も完全なデバイス領域にわたって作動すること
ができる点でデバイスの機能に必要ではない。また、デハイスを包んだり、マイ
クロ−位置を誘電性境界で制限する必要がない。これは、複雑な電子場パターン
または誘電性境界は、電極のいずれかの間の空間または媒体において特異的分子
を選択的に移動させ、分離し、保持し、またはそれを配向させる必要がないから
である。デバイスは、特異的結合分子ならびに引き続いての分析物および反応体
をアドレス可能なマイクロ−位置の表面に付着させることによってこれを達成す
る。自由場電気泳動推進は、デバイス上のいずれかおよび全ての位置の間でのい
ずれかの荷電分子の迅速かつ直接的な輸送を可能とする。
ターによる分解の要件、およびデバイスで望まれるマイクロ−位置の数によって
決定される。しかしながら、マイクロ−位置の間の特定の間隔、またはマイクロ
−位置の特殊な配置または幾何学は、マイクロ−位置のいずれの組合せ(すなわ
ち、基礎となるマイクロ−電極)も完全なデバイス領域にわたって作動すること
ができる点でデバイスの機能に必要ではない。また、デハイスを包んだり、マイ
クロ−位置を誘電性境界で制限する必要がない。これは、複雑な電子場パターン
または誘電性境界は、電極のいずれかの間の空間または媒体において特異的分子
を選択的に移動させ、分離し、保持し、またはそれを配向させる必要がないから
である。デバイスは、特異的結合分子ならびに引き続いての分析物および反応体
をアドレス可能なマイクロ−位置の表面に付着させることによってこれを達成す
る。自由場電気泳動推進は、デバイス上のいずれかおよび全ての位置の間でのい
ずれかの荷電分子の迅速かつ直接的な輸送を可能とする。
【0025】
マイクロ−位置の数が数100を超えて増加するにつれ、マイクロ−位置の基
礎となる回路の複雑性は増大する。この場合、マイクロ−位置のグルーピングパ
ターンは変化し、空間的距離は比例して増加しなければならないか、あるいは多
層回路を基本的デバイスに製造することができる。
礎となる回路の複雑性は増大する。この場合、マイクロ−位置のグルーピングパ
ターンは変化し、空間的距離は比例して増加しなければならないか、あるいは多
層回路を基本的デバイスに製造することができる。
【0026】
特異的結合体でアドレスされてきたマイクロ−位置に加え、デバイスは、他の
機能を発揮するいくつかのアドレスされない、またはプレインマイクロ−位置を
含むであろう。これらのマイクロ−位置を用いて、過剰の試薬、分析物、または
試料中の他の干渉成分のためのディスポーザルユニットとして試薬を貯蔵し、反
応体または分析物を一次的に保持する。アドレスされたマイクロ−位置と組合せ
て他のアドレスされないマイクロ−位置を用いて、これらの特異的マイクロ−位
置において起こりつつある反応を行いまたはそれに影響することができる。これ
らのマイクロ−位置は、デバイス内活動および制御を付け加える。また、マイク
ロ−位置が相互作用し、2つの別々のデバイス間に分子を移送することができる
。これは、作動するデバイスに結合体または反応体を貯蔵デバイスから負荷する
、およびデバイスをコピーしまたは複製するメカニズムを提供する。
機能を発揮するいくつかのアドレスされない、またはプレインマイクロ−位置を
含むであろう。これらのマイクロ−位置を用いて、過剰の試薬、分析物、または
試料中の他の干渉成分のためのディスポーザルユニットとして試薬を貯蔵し、反
応体または分析物を一次的に保持する。アドレスされたマイクロ−位置と組合せ
て他のアドレスされないマイクロ−位置を用いて、これらの特異的マイクロ−位
置において起こりつつある反応を行いまたはそれに影響することができる。これ
らのマイクロ−位置は、デバイス内活動および制御を付け加える。また、マイク
ロ−位置が相互作用し、2つの別々のデバイス間に分子を移送することができる
。これは、作動するデバイスに結合体または反応体を貯蔵デバイスから負荷する
、およびデバイスをコピーしまたは複製するメカニズムを提供する。
【0027】
図3は64のアドレス可能なマイクロ−位置(30)を含有するマトリックス
タイプのデバイスを示す。64マイクロ−位置デバイスは、標準的なマイクロエ
レクトロニックチップパッケージング構成要素に適合する便宜なデザインである
。そのようなデバイスは、64マイクロ−位置を含有する中央面積ほぼ750μ
m×750μmを持つシリコンチップ(ほぼ1cm×1cm)上に製造される。
各マイクロ−位置(32)はほぼ50μm平方であり、隣接するマイクロ−位置
の間は50μmの間隔である。各個々の基礎となるマイクロ−電極についての結
合回路は金属接触パッド(300μm平方)(34)の外側周辺(10mm×1
0mm)まで伸びる。マイクロ−位置を持つ領域および接触パッドの間で***し
た内方周辺を形成することができ、試料溶液のほぼ2ないし10マイクロリット
ル(μl)を保持できるキャビティーを生じる。「チップ」を標準的なカッドパ
ッケージに設置することができ、チップ接触パッド(34)はカッドパッケージ
ピンにワイヤ接続できる。次いで、パッケージされたたチップを、デバイスを制
御し作動させることができるマイクロプロセッサ制御DC電源およびマルチメー
ター装置に差し込むことができる。
タイプのデバイスを示す。64マイクロ−位置デバイスは、標準的なマイクロエ
レクトロニックチップパッケージング構成要素に適合する便宜なデザインである
。そのようなデバイスは、64マイクロ−位置を含有する中央面積ほぼ750μ
m×750μmを持つシリコンチップ(ほぼ1cm×1cm)上に製造される。
各マイクロ−位置(32)はほぼ50μm平方であり、隣接するマイクロ−位置
の間は50μmの間隔である。各個々の基礎となるマイクロ−電極についての結
合回路は金属接触パッド(300μm平方)(34)の外側周辺(10mm×1
0mm)まで伸びる。マイクロ−位置を持つ領域および接触パッドの間で***し
た内方周辺を形成することができ、試料溶液のほぼ2ないし10マイクロリット
ル(μl)を保持できるキャビティーを生じる。「チップ」を標準的なカッドパ
ッケージに設置することができ、チップ接触パッド(34)はカッドパッケージ
ピンにワイヤ接続できる。次いで、パッケージされたたチップを、デバイスを制
御し作動させることができるマイクロプロセッサ制御DC電源およびマルチメー
ター装置に差し込むことができる。
【0028】
B.製造手法
1.マイクロリソグラフィー製造工程
非常に多数の個々にアドレス可能なマイクロ電極を有する複雑な「チップ」タ
イプのデバイスの製造では、一般的なマイクロリソグラフィーまたはフォトリソ
グラフィーを用いることができる。これらの電極にアドレスするための通常のエ
レクトロニクスを集積回路の形態でチップに位置させることができるか、または
印刷回路板上のチップから離して位置させることかせできる。マイクロ電極のア
レイの製造は、複雑なフォトリソグラフィーを要しないが、材料の選択は、その
ような電極を水性環境で作動させるために特殊な考慮を必要とする。
イプのデバイスの製造では、一般的なマイクロリソグラフィーまたはフォトリソ
グラフィーを用いることができる。これらの電極にアドレスするための通常のエ
レクトロニクスを集積回路の形態でチップに位置させることができるか、または
印刷回路板上のチップから離して位置させることかせできる。マイクロ電極のア
レイの製造は、複雑なフォトリソグラフィーを要しないが、材料の選択は、その
ような電極を水性環境で作動させるために特殊な考慮を必要とする。
【0029】
図3に示された64マイクロ電極デバイス(30)のようなデバイスは、比較
的単純なマスクデザインまたは標準的なマイクロリソグラフィー技術を用いて製
造することができる。一般に、ベース基材材料は4−インチ直径のシリコンウェ
ハー(ほぼ20ミルの厚み)であろう。その電子的アドレッシングがチップから
離れて制御されるマイクロ−電極アレイを製造するには、最初の処理工程は絶縁
性熱二酸化ケイ素(0.5〜1.0ミクロン)をウェハー中に成長させることで
ある。ケイ化白金(PtSi)電極を製造する場合にはアモルファスシリコン(
a−Si)の薄い層(〜50mm)をスパッタリング蒸着系によってウェハーの
表面に蒸着せる。標準的なオプトリソグラフィー技術を用いてフォトレジストを
ウェハーにスピンし(すなわち、Shippley Photo R 3612)、次いで、電極を規
定する金属ワイヤリングのネガティブイメージ、ワイヤボンドパッドおよび電極
をワイヤボンドパッドに結合する金属トレースに暴露する。フォトレジストを除
去した後、白金(Pt)の薄い層(〜50mm)をウェハーの全表面にスパッタ
蒸着する。Ptおよびパターン化されたa−Siをチューブ炉中でアロイ化し、
PtSiを形成する。アクアレジアエッチングを用いてアロイ化されなかったP
tを除去し、パターン化されたPtSiのみを残す。この時点で、電子的に絶縁
性の頂部誘電体(二酸化ケイ素(SiO2)またはチッ化ケイ素(SixNy)
または2つの組合せ)を、プラズマ増強気相蒸着(PECVD)システムによっ
て全ウェハーにわたって蒸着する。再度、標準的なフォトリソグラフィー技術を
用いて、電極およびワイヤボンドパッド上方のフォトレジスト中に開口をパター
ン化し、再度、プラズマエッチャーを用いて頂部誘電体を通ってPtSiまで下
にエッチングする。この時点で、ウェハーを個々のチップにダイシングする。 低部誘電体(加熱SiO2)はシリコン基材からPtSiを電気的に絶縁し、
他方、頂部誘電体(PECVD SiO2および/またはSixNy)はワイヤ
トレースを水溶液から電気的に絶縁する。PtSi以外の他の金属系を用いて電
極を製造することができ、(すなわち、Ti−Pt、TiW−Pt、Ti−Au
、Ti−Pd、C)、これはそれらの材料系についてのパターン化技術と合致す
る処理工程を有する。エレクトロ−蒸着浸透層の場合には、理想的な材料系はP
tSi金属化および頂部誘電体のためのPECVD SixNyの層によって被
覆されたPECVD SiO2の層である。該PtSiは浸透層のための電極の
表面にSi/SiO2付着部位を提供する。該PECVD SiO2は誘電性ウ
エル壁に対する付着部位を提供し、他方、PECVD SixNyは、浸透層で
用いるDNA付着化学を阻害する密なイオンバリアを提供する。
的単純なマスクデザインまたは標準的なマイクロリソグラフィー技術を用いて製
造することができる。一般に、ベース基材材料は4−インチ直径のシリコンウェ
ハー(ほぼ20ミルの厚み)であろう。その電子的アドレッシングがチップから
離れて制御されるマイクロ−電極アレイを製造するには、最初の処理工程は絶縁
性熱二酸化ケイ素(0.5〜1.0ミクロン)をウェハー中に成長させることで
ある。ケイ化白金(PtSi)電極を製造する場合にはアモルファスシリコン(
a−Si)の薄い層(〜50mm)をスパッタリング蒸着系によってウェハーの
表面に蒸着せる。標準的なオプトリソグラフィー技術を用いてフォトレジストを
ウェハーにスピンし(すなわち、Shippley Photo R 3612)、次いで、電極を規
定する金属ワイヤリングのネガティブイメージ、ワイヤボンドパッドおよび電極
をワイヤボンドパッドに結合する金属トレースに暴露する。フォトレジストを除
去した後、白金(Pt)の薄い層(〜50mm)をウェハーの全表面にスパッタ
蒸着する。Ptおよびパターン化されたa−Siをチューブ炉中でアロイ化し、
PtSiを形成する。アクアレジアエッチングを用いてアロイ化されなかったP
tを除去し、パターン化されたPtSiのみを残す。この時点で、電子的に絶縁
性の頂部誘電体(二酸化ケイ素(SiO2)またはチッ化ケイ素(SixNy)
または2つの組合せ)を、プラズマ増強気相蒸着(PECVD)システムによっ
て全ウェハーにわたって蒸着する。再度、標準的なフォトリソグラフィー技術を
用いて、電極およびワイヤボンドパッド上方のフォトレジスト中に開口をパター
ン化し、再度、プラズマエッチャーを用いて頂部誘電体を通ってPtSiまで下
にエッチングする。この時点で、ウェハーを個々のチップにダイシングする。 低部誘電体(加熱SiO2)はシリコン基材からPtSiを電気的に絶縁し、
他方、頂部誘電体(PECVD SiO2および/またはSixNy)はワイヤ
トレースを水溶液から電気的に絶縁する。PtSi以外の他の金属系を用いて電
極を製造することができ、(すなわち、Ti−Pt、TiW−Pt、Ti−Au
、Ti−Pd、C)、これはそれらの材料系についてのパターン化技術と合致す
る処理工程を有する。エレクトロ−蒸着浸透層の場合には、理想的な材料系はP
tSi金属化および頂部誘電体のためのPECVD SixNyの層によって被
覆されたPECVD SiO2の層である。該PtSiは浸透層のための電極の
表面にSi/SiO2付着部位を提供する。該PECVD SiO2は誘電性ウ
エル壁に対する付着部位を提供し、他方、PECVD SixNyは、浸透層で
用いるDNA付着化学を阻害する密なイオンバリアを提供する。
【0030】
2.浸透および付着層の形成工程
この時点において、デバイス上のマイクロ−電極位置は、特殊な浸透および付
着層で修飾するのが容易である。その目的は、選択的拡散特性を持つ中間浸透層
および最適な結合特性を持つ付着表面層をマイクロ−電極上に作成することにあ
る。付着層は、特異的結合体の最適な付着のために1平方ミクロン(μm2)当
たり105ないし107機能化位置を有するべきである。しかしながら,特異的
結合体付着は、基礎となるマイクロ−電極が機能するのを防ぐように、表面をオ
ーバーコートするかまたは絶縁してはならない。機能的デバイスは、溶媒(H2 O)分子に接近可能であり、イオン(例えば、H+およびOH−)および電気分
解ガス(例えば、O2およびH2)の拡散が起こるように、現実の金属マイクロ
−電極表面のある割合(〜5%ないし25%)を必要とする。
着層で修飾するのが容易である。その目的は、選択的拡散特性を持つ中間浸透層
および最適な結合特性を持つ付着表面層をマイクロ−電極上に作成することにあ
る。付着層は、特異的結合体の最適な付着のために1平方ミクロン(μm2)当
たり105ないし107機能化位置を有するべきである。しかしながら,特異的
結合体付着は、基礎となるマイクロ−電極が機能するのを防ぐように、表面をオ
ーバーコートするかまたは絶縁してはならない。機能的デバイスは、溶媒(H2 O)分子に接近可能であり、イオン(例えば、H+およびOH−)および電気分
解ガス(例えば、O2およびH2)の拡散が起こるように、現実の金属マイクロ
−電極表面のある割合(〜5%ないし25%)を必要とする。
【0031】
中間浸透層は拡散が起こるようにしなければならない。加えて、浸透層は、よ
り大きな結合体、反応体および分析物がマイクロ−電極表面と物理的に接触する
のを阻害し、または妨げるポア限界特性を有するべきである。浸透層は、能動的
マイクロ−電極表面がマイクロ−位置デバイスの結合体層から物理的に区別され
るようにする。
り大きな結合体、反応体および分析物がマイクロ−電極表面と物理的に接触する
のを阻害し、または妨げるポア限界特性を有するべきである。浸透層は、能動的
マイクロ−電極表面がマイクロ−位置デバイスの結合体層から物理的に区別され
るようにする。
【0032】
主なデバイス機能の点では、このデザインは、電気泳動輸送に必要な電気分解
反応がマイクロ−電極表面で起こるのを可能とするが、結合体、反応体および分
析物に対する有害な電気化学的効果を回避する。ゾル−ゲルは、所定の多孔度、
ポアサイズ、ポアサイズ分布、ポア形態および表面積を含めた、有機化合物に存
在しない浸透層としての利点を有することが判明した。
反応がマイクロ−電極表面で起こるのを可能とするが、結合体、反応体および分
析物に対する有害な電気化学的効果を回避する。ゾル−ゲルは、所定の多孔度、
ポアサイズ、ポアサイズ分布、ポア形態および表面積を含めた、有機化合物に存
在しない浸透層としての利点を有することが判明した。
【0033】
ゾル−ゲル組成物はオルトケイ酸テトラエチル、エタノール、脱イオン水、塩
酸および界面活性剤を含む。具体的には、オルトケイ酸テトラエチル、化学量論
量下の濃度の水、200プルーフのエタノール、および塩酸を前記した順番で沸
騰するフラスコに加える。
酸および界面活性剤を含む。具体的には、オルトケイ酸テトラエチル、化学量論
量下の濃度の水、200プルーフのエタノール、および塩酸を前記した順番で沸
騰するフラスコに加える。
【0034】
【表1】
ストック溶液の調製:
【0035】
磁気攪拌しつつ、溶液を60℃において90分間還流する。この「ストック溶
液」を室温まで冷却した後、部分的に加水分解された金属アルコキシド溶液の一
部を抽出し、さらなる脱イオン水およびHClと混合することができる。
液」を室温まで冷却した後、部分的に加水分解された金属アルコキシド溶液の一
部を抽出し、さらなる脱イオン水およびHClと混合することができる。
【0036】
【表2】容 量
34.5mL ストック溶液
1.38mL 脱イオン水
4.14mL 0.07M HCl
【0037】
これらの成分を15分間混合した後、溶液を2:1の比率でエタノールで希釈
する(1部のゾル−ゲル溶液に対して2部のエタノール)。適当なポアサイズを
作り出すために、臭化セチルトリメチルアンモニウム(またはCTAB)のごと
き界面活性剤を溶液に添加することができる。CTABの濃度は、所望のポア形
態に応じて1重量%ないし5重量%の範囲である。一旦界面活性剤が完全に溶解
すれば、ゾルはスピンコーティングによる沈積が容易である。1500rpmな
いし6000rpmの範囲の速度にて、チップを20秒ないし30秒スピンコー
トする。しかしながら、液体のチップへの沈積に先立って、溶液を0.2μmフ
ィルターを通す。スピンコーティングの後、チップを炉に入れ、450℃が達成
されるまで1℃/分の速度で加熱する。温度をこの時点で3時間保持し、しかる
後、室温までゆっくりと冷却する。残ったゾル−ゲルフィルムは99%を超える
SiO2よりなる。ゾル−ゲルフィルムの平均ポアサイズは、同様の組成物で調
製したフィルムのTEM評価に従うと、25Åであると見積もられた。 引き続いて、シラン化技術によってこの材料の表面を機能性化して好都合な付
着化学を供することができる。最初の反復においては、図6に示すごとく、アガ
ロース/ストレプトアビジンの薄い層を〜500nm厚みのゾル−ゲルコーティ
ング上に沈積させた。図7に示すごとく、確立されたビオチン−ストレプトアビ
ジン付着化学を適用することによって、20ナノモラーのビオチン化捕獲プロー
ブを用いる捕獲負荷実験において、BODIPY−テキサスレッド標識オリゴヌ
クレオチド(T12)を電子的にアガロース層に結合させた。図7のカラム1、
2および5は特異的なハイブリダイゼーションを示し、カラム2および4は非特
異的ハイブリダイゼーションを示す。図8に示した確認実験において、ATA5
−RCA5を用いて逆ドットブロットアッセイを行い、かくして、ゾル−ゲル/
アガロースのこのデュアル層が可能であることが示された。この例においては、
(ビオチンで修飾した)蛍光標識捕獲ヌクレオチドを電極に電子的にアドレスし
、これをアガロース/ストレプトアビジン層に付着させた。ATA5−RCA5
での得られた逆ドットハイブリダイゼーションは、2ないし5の範囲の非特異的
に対する特異的の比率を生じた。
する(1部のゾル−ゲル溶液に対して2部のエタノール)。適当なポアサイズを
作り出すために、臭化セチルトリメチルアンモニウム(またはCTAB)のごと
き界面活性剤を溶液に添加することができる。CTABの濃度は、所望のポア形
態に応じて1重量%ないし5重量%の範囲である。一旦界面活性剤が完全に溶解
すれば、ゾルはスピンコーティングによる沈積が容易である。1500rpmな
いし6000rpmの範囲の速度にて、チップを20秒ないし30秒スピンコー
トする。しかしながら、液体のチップへの沈積に先立って、溶液を0.2μmフ
ィルターを通す。スピンコーティングの後、チップを炉に入れ、450℃が達成
されるまで1℃/分の速度で加熱する。温度をこの時点で3時間保持し、しかる
後、室温までゆっくりと冷却する。残ったゾル−ゲルフィルムは99%を超える
SiO2よりなる。ゾル−ゲルフィルムの平均ポアサイズは、同様の組成物で調
製したフィルムのTEM評価に従うと、25Åであると見積もられた。 引き続いて、シラン化技術によってこの材料の表面を機能性化して好都合な付
着化学を供することができる。最初の反復においては、図6に示すごとく、アガ
ロース/ストレプトアビジンの薄い層を〜500nm厚みのゾル−ゲルコーティ
ング上に沈積させた。図7に示すごとく、確立されたビオチン−ストレプトアビ
ジン付着化学を適用することによって、20ナノモラーのビオチン化捕獲プロー
ブを用いる捕獲負荷実験において、BODIPY−テキサスレッド標識オリゴヌ
クレオチド(T12)を電子的にアガロース層に結合させた。図7のカラム1、
2および5は特異的なハイブリダイゼーションを示し、カラム2および4は非特
異的ハイブリダイゼーションを示す。図8に示した確認実験において、ATA5
−RCA5を用いて逆ドットブロットアッセイを行い、かくして、ゾル−ゲル/
アガロースのこのデュアル層が可能であることが示された。この例においては、
(ビオチンで修飾した)蛍光標識捕獲ヌクレオチドを電極に電子的にアドレスし
、これをアガロース/ストレプトアビジン層に付着させた。ATA5−RCA5
での得られた逆ドットハイブリダイゼーションは、2ないし5の範囲の非特異的
に対する特異的の比率を生じた。
【0038】
図9において、3’または5’末端におけるオリゴヌクレオチドの直接的付着
は、ゾル−ゲル浸透層それ自体で達成された。図10において、直接的付着の例
が提供される。アミノプロピルトリメトキシシランでのゾル−ゲル層の処理は、
アミンで被覆された表面を生じ、これはリボーウリジンで修飾された蛍光標識プ
ローブに容易に結合することができる。この例において、ATA5−リボ捕獲プ
ローブをゾル−ゲル表面に付着させ、次いで、受動的にRCA5−BTR(10
μm)にハイブリダイズさせた。最良の結果は6760MFI/秒の平均を生じ
た。図11は、濃度、時間およびpHの関数としての、ゾル−ゲル浸透層への直
接的なオリゴヌクレオチドの(蛍光によって測定した)受動的ハイブリダイゼー
ションを比較する棒グラフを示す。
は、ゾル−ゲル浸透層それ自体で達成された。図10において、直接的付着の例
が提供される。アミノプロピルトリメトキシシランでのゾル−ゲル層の処理は、
アミンで被覆された表面を生じ、これはリボーウリジンで修飾された蛍光標識プ
ローブに容易に結合することができる。この例において、ATA5−リボ捕獲プ
ローブをゾル−ゲル表面に付着させ、次いで、受動的にRCA5−BTR(10
μm)にハイブリダイズさせた。最良の結果は6760MFI/秒の平均を生じ
た。図11は、濃度、時間およびpHの関数としての、ゾル−ゲル浸透層への直
接的なオリゴヌクレオチドの(蛍光によって測定した)受動的ハイブリダイゼー
ションを比較する棒グラフを示す。
【0039】
前記データは、付着化学で完全なゾル−ゲル基材で行った第1の電場援助生物
学的アッセイを示す。前記した例において、ゾル−ゲル層は、イオン伝導を可能
とする膜として(アガロース)または付着層の結合のための支持体として倍加す
るイオン伝導膜として作用することができる。界面活性剤テンプレーテッドゾル
−ゲル材料は、電気化学的にアドレスされた反応またはアッセイのための電極上
で膜として以前には使用されていない。いずれの場合においても、ゾル−ゲル層
のポーラスな性質は非常に重要であり、処理条件および界面活性剤の添加に際し
て形成されたライオトロピック相を介して制御される。ゾル−ゲル化学は組成物
、成分およびリストした合成手法に限定されない。その代わり、多数の処方が可
能であり、ゾル−ゲル処理の多様性に帰される。例えば、引用された組成物は、
以下のパラメーター:(1)TEOSに対する水の比率、(2)HCl濃度、(
3)触媒(酸または塩)のタイプ、(4)溶媒(EtOH)の濃度、(5)前駆
体のタイプ、(6)合成の方法(すなわち、2−工程手法の代わりに1工程触媒
処方を用いる)および(7)pH値を変更することによって、容易に修飾される
。ゾル−ゲル合成は液相で行われるので、界面活性剤、乾燥制御剤、有機/無機
ドーパント、有機的に修飾された前駆体、非−シリケートベースの前駆体および
ポリマーのごとき成分の添加はバッチプロセスに含めることができる。
学的アッセイを示す。前記した例において、ゾル−ゲル層は、イオン伝導を可能
とする膜として(アガロース)または付着層の結合のための支持体として倍加す
るイオン伝導膜として作用することができる。界面活性剤テンプレーテッドゾル
−ゲル材料は、電気化学的にアドレスされた反応またはアッセイのための電極上
で膜として以前には使用されていない。いずれの場合においても、ゾル−ゲル層
のポーラスな性質は非常に重要であり、処理条件および界面活性剤の添加に際し
て形成されたライオトロピック相を介して制御される。ゾル−ゲル化学は組成物
、成分およびリストした合成手法に限定されない。その代わり、多数の処方が可
能であり、ゾル−ゲル処理の多様性に帰される。例えば、引用された組成物は、
以下のパラメーター:(1)TEOSに対する水の比率、(2)HCl濃度、(
3)触媒(酸または塩)のタイプ、(4)溶媒(EtOH)の濃度、(5)前駆
体のタイプ、(6)合成の方法(すなわち、2−工程手法の代わりに1工程触媒
処方を用いる)および(7)pH値を変更することによって、容易に修飾される
。ゾル−ゲル合成は液相で行われるので、界面活性剤、乾燥制御剤、有機/無機
ドーパント、有機的に修飾された前駆体、非−シリケートベースの前駆体および
ポリマーのごとき成分の添加はバッチプロセスに含めることができる。
【0040】
ゾル−ゲル材料の修飾は無機前駆体(アルミナ、チタニア等)に限定されない
。もし、各々、柔軟性および疎水性のごときさらなる機械的および化学的特性が
求められれば、有機的に修飾されたシリケートを導入することができる。このク
ラスの化合物は、非−酸化物基である少なくとも1つの部位(すなわちSi−C
結合)を有する金属アルコキシドまたは金属ハライド前駆体を含む。有機的に修
飾された前駆体のほとんどはSi原子に結合したアルキル基を用いる。このアル
キル基はエチルトリメトキシシランのごときアルキル基として単独で存在するこ
とができ、または3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランにおけるエポキ
シのごときさらなる官能基を供することができる。しかしながら、もしこれらの
有機基を導入すれば、加熱温度を大いに低下させてこれらの官能性を維持するで
あろう。
。もし、各々、柔軟性および疎水性のごときさらなる機械的および化学的特性が
求められれば、有機的に修飾されたシリケートを導入することができる。このク
ラスの化合物は、非−酸化物基である少なくとも1つの部位(すなわちSi−C
結合)を有する金属アルコキシドまたは金属ハライド前駆体を含む。有機的に修
飾された前駆体のほとんどはSi原子に結合したアルキル基を用いる。このアル
キル基はエチルトリメトキシシランのごときアルキル基として単独で存在するこ
とができ、または3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランにおけるエポキ
シのごときさらなる官能基を供することができる。しかしながら、もしこれらの
有機基を導入すれば、加熱温度を大いに低下させてこれらの官能性を維持するで
あろう。
【0041】
3.デバイスの自己−指向性アドレッシング
デバイスは、特異的結合体にて各マイクロ−位置を電子的に自己−アドレスす
ることができる。デバイスそれ自体は、特異的マイクロ−位置への特異的結合体
の輸送および付着を直接的に行いまたはそれを引き起こす。該デバイスは、特異
的マイクロ−位置において特異的結合体を物理的に指令し、位置付け、または設
置するために外部のプロセス、メカニズムまたは装備を必要としないという意味
で自己を組み立てる。この自己−アドレッシングプロセスは迅速かつ特異的であ
り、系列的または特異的に行うことできる。
ることができる。デバイスそれ自体は、特異的マイクロ−位置への特異的結合体
の輸送および付着を直接的に行いまたはそれを引き起こす。該デバイスは、特異
的マイクロ−位置において特異的結合体を物理的に指令し、位置付け、または設
置するために外部のプロセス、メカニズムまたは装備を必要としないという意味
で自己を組み立てる。この自己−アドレッシングプロセスは迅速かつ特異的であ
り、系列的または特異的に行うことできる。
【0042】
選択されたマイクロ−位置をDCモードに維持することによって、および特異
的結合体のそれに対して反対の電荷(ポテンシャル)において、デバイスは、特
異的結合体で系列的にアドレスすることができる。全ての他のマイクロ−位置は
特異的結合体と同一の電荷に維持される。結合体はマイクロ−位置の付着部位で
過剰でない場合には、ただ1つの他のマイクロ−電極を活性化して、特異的マイ
クロ−位置への電気泳動輸送を行う必要がある。特異的結合体は溶液を通じて迅
速に輸送され(数秒以内、または好ましくは1秒未満)、そこで、それが直ちに
特異的表面に結合するようになる特異的マイクロ−位置に直接的に濃縮される。
特異的マイクロ−位置(72)に反応体または分析物(70)を電子的に濃縮す
る能力は図4aおよび4bに示される。全ての他のマイクロ−位置は、その特異
的結合体によって影響されない。その特異的マイクロ−位置の極性を逆転させ、
それをディスポーザル位置まで電気泳動することによって、いずれの未反応結合
体も除去される。全ての所望のマイクロ−位置がそれらの特異的結合体でアドレ
スされるまで、サイクルを反復する。図5aないし5bは、特異的オリゴヌクレ
オチド結合体(82、84、86)で特異的マイクロ−位置(81、83、85
)をアドレスするための系列的プロセスを示す。
的結合体のそれに対して反対の電荷(ポテンシャル)において、デバイスは、特
異的結合体で系列的にアドレスすることができる。全ての他のマイクロ−位置は
特異的結合体と同一の電荷に維持される。結合体はマイクロ−位置の付着部位で
過剰でない場合には、ただ1つの他のマイクロ−電極を活性化して、特異的マイ
クロ−位置への電気泳動輸送を行う必要がある。特異的結合体は溶液を通じて迅
速に輸送され(数秒以内、または好ましくは1秒未満)、そこで、それが直ちに
特異的表面に結合するようになる特異的マイクロ−位置に直接的に濃縮される。
特異的マイクロ−位置(72)に反応体または分析物(70)を電子的に濃縮す
る能力は図4aおよび4bに示される。全ての他のマイクロ−位置は、その特異
的結合体によって影響されない。その特異的マイクロ−位置の極性を逆転させ、
それをディスポーザル位置まで電気泳動することによって、いずれの未反応結合
体も除去される。全ての所望のマイクロ−位置がそれらの特異的結合体でアドレ
スされるまで、サイクルを反復する。図5aないし5bは、特異的オリゴヌクレ
オチド結合体(82、84、86)で特異的マイクロ−位置(81、83、85
)をアドレスするための系列的プロセスを示す。
【0043】
マイクロ−位置をアドレスするための平行プロセスは、同一の特異的結合体が
1を超える特異的マイクロ−位置で輸送され、濃縮され、反応するように多数の
(特定の基またはライン)のマイクロ−電極を同時に活性化することを含むに過
ぎない。
1を超える特異的マイクロ−位置で輸送され、濃縮され、反応するように多数の
(特定の基またはライン)のマイクロ−電極を同時に活性化することを含むに過
ぎない。
【図1および図2】 図1はマイクロリソグラフィー技術を用いて製造した
3つの自己−アドレス可能マイクロ−位置の断面図である。 図2はマイクロリソグラフィーにより製造されたマイクロ−位置の断面図であ
る。
3つの自己−アドレス可能マイクロ−位置の断面図である。 図2はマイクロリソグラフィーにより製造されたマイクロ−位置の断面図であ
る。
【図3】 図3は、現実に製造され、オリゴヌクレオチドでアドレスされ、
テストされた自己−アドレス可能64マイクロ−位置チップの模式図である。
テストされた自己−アドレス可能64マイクロ−位置チップの模式図である。
【図4】 図4aおよび4bは、特異的マイクロ−位置において分析物また
は反応体分子を電子的に濃縮するのにデバイスが用いるメカニズムを示す。
は反応体分子を電子的に濃縮するのにデバイスが用いるメカニズムを示す。
【図5】 図5a、図5b、図5cおよび図5dは、3つの特異的オリゴヌ
クレオチド結合体(SSO−A、SSO−B、SSO−C)でのデバイスの自己
−指向性組立てを示す。
クレオチド結合体(SSO−A、SSO−B、SSO−C)でのデバイスの自己
−指向性組立てを示す。
【図6】 図6はゾル−ゲル浸透層およびアガロース/ストプレトアビジン
付着層の模式図である。
付着層の模式図である。
【図7および図8】 図7は、図6のアガロース/ストプレトアビジン付着
層に対するオリゴヌクレオチドの捕獲の第1の顕微鏡写真である。 図8は、図6のアガロース/ストプレトアビジン付着層に対するオリゴヌクレ
オチドの捕獲の第2の顕微鏡写真である。
層に対するオリゴヌクレオチドの捕獲の第1の顕微鏡写真である。 図8は、図6のアガロース/ストプレトアビジン付着層に対するオリゴヌクレ
オチドの捕獲の第2の顕微鏡写真である。
【図9】 図9は付着層としても機能するゾル−ゲル浸透層の模式図である
。
。
【図10】 図10はリボ−ウリジン捕獲プローブの図9のゾル−ゲル層へ
の結合の顕微鏡写真である。
の結合の顕微鏡写真である。
【図11】 図11は図9のゾル−ゲル浸透層/付着層の受動的ハイブリダ
イゼーションのグラフ表示である。
イゼーションのグラフ表示である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
// G01N 27/447 G01N 33/53 M
33/53 33/566
33/566 27/26 315Z
(72)発明者 チャールズ・エイチ・グリーフ
アメリカ合衆国92065−4270カリフォルニ
ア州ラモーナ、オークリー・ロード16345
番
(72)発明者 ダニエル・イー・レイモンド
アメリカ合衆国92129カリフォルニア州サ
ンディエゴ、キカ・コート・ナンバー
2813、9928番
(72)発明者 マイケル・ジェイ・ヘラー
アメリカ合衆国92024カリフォルニア州エ
ンシニタス、ホーク・ビュー・ドライブ
1614番
Fターム(参考) 4B029 AA07 BB17 BB20 CC03 CC08
FA12
4B063 QA01 QA18 QQ42 QQ52 QR55
QR82 QS34 QS36 QX02
Claims (24)
- 【請求項1】 基材; 該基材上の複数の選択的にアドレス可能な電極; 該電極に隣接した浸透層、該浸透層はゾル−ゲル組成物であり;および 該電極に選択的にアドレスするための電源; を含むことを特徴とする、溶液を受容するのに適したエレクトロニックデバイス
。 - 【請求項2】 該ゾル−ゲル組成物が二酸化ケイ素を含む請求項1記載のエ
レクトロニックデバイス。 - 【請求項3】 該二酸化ケイ素ゾル−ゲル組成物が、オルトケイ酸テトラエ
チル、エタノール、脱イオン水、塩酸および界面活性剤から形成される請求項2
記載のエレクトロニックデバイス。 - 【請求項4】 該界面活性剤が臭化トリメチルアンモニウムである請求項3
記載のエレクトロニックデバイス。 - 【請求項5】 該界面活性剤の濃度が、ゾル−ゲルにおいて所定のポアサイ
ズを生じるように1重量%〜5重量%から選択される請求項3記載のエレクトロ
ニックデバイス。 - 【請求項6】 さらに、浸透層に隣接し、特異的結合体に対して選択的結合
特性を有する付着層を含む請求項1記載のエレクトロニックデバイス。 - 【請求項7】 浸透層と一体化され、特異的結合体に対する選択的結合特性
を有する付着層を含む請求項1記載のエレクトロニックデバイス。 - 【請求項8】 基材; 該基材上の複数の選択的にアドレス可能な電極;および 該電極に隣接する浸透層を含み、 ここに、該浸透層は二酸化ケイ素組成物であることを特徴とする、溶液を受容
するのに適したエレクトロニックデバイス。 - 【請求項9】 該二酸化ケイ素組成物がオルトケイ酸テトラエチル、エタノ
ール、脱イオン水、塩酸および界面活性剤から形成される請求項8記載のエレク
トロニックデバイス。 - 【請求項10】 該界面活性剤が臭化セチルトリメチルアンモニウムである
請求項9記載のエレクトロニックデバイス。 - 【請求項11】 該界面活性剤の濃度が、二酸化ケイ素組成物において所定
のポアサイズを生じるように1重量%〜5重量%から選択される請求項9記載の
エレクトロニックデバイス。 - 【請求項12】 さらに、浸透層に隣接し、特異的結合体に対して選択的結
合特性を有する付着層を含む請求項8記載のエレクトロニックデバイス。 - 【請求項13】 浸透層と一体化され、特異的結合体に対する選択的結合特
性を有する付着層を含む請求項8記載のエレクトロニックデバイス。 - 【請求項14】 基材を供し; 該基材上に選択的にアドレス可能な電極を位置させ、次いで、 該電極に隣接させて浸透層を形成させることを含み、ここに、該浸透層はゾル
−ゲル組成物であることを特徴とする、溶液を受容するのに適したエレクトロニ
ックデバイスを形成する方法。 - 【請求項15】 該ゾル−ゲル組成物が二酸化ケイ素を含む請求項14記載
の方法。 - 【請求項16】 該二酸化ケイ素ゾル−ゲル組成物が、オルトケイ酸テトラ
エチル、エタノール、脱イオン水、塩酸および界面活性剤から形成される請求項
14記載の方法。 - 【請求項17】 該界面活性剤が臭化セチルトリメチルアンモニウムである
請求項16記載の方法。 - 【請求項18】 該界面活性剤の濃度が、ゾル−ゲルにおいて所定のポアサ
イズを生じるように1重量%〜5重量%から選択される請求項16記載の方法。 - 【請求項19】 さらに、浸透層に隣接し、特異的結合体に対して選択的結
合特性を有する付着層を形成させることを含む請求項14記載の方法。 - 【請求項20】 オルトケイ酸テトラエチル、アルコール、水および酸を混
合してストック溶液を形成させ; 該ストック溶液をさらなる水およびさらなる酸と混合し; さらなるアルコールを添加し; 界面活性剤を添加してゾル−ゲル溶液を形成し; 該ゾル−ゲル溶液を基材上に沈積させ; 該基材をスピンさせ、次いで、 該基材を加熱する; ことを含む、エレクトロニックデバイスで用いる浸透層を形成する方法。 - 【請求項21】 該界面活性剤が臭化セチルトリメチルアンモニウムであり
、該酸が塩酸であって、該アルコールがエタノールである請求項20記載の方法
。 - 【請求項22】 最終モル比がオルトケイ酸テトラエチル=約1.0、水=
約0.0〜約40.0、エタノール=約0.0〜約40.0および塩酸=約0.
0001〜約0.1である請求項21記載の方法。 - 【請求項23】 該界面活性剤の重量%が1重量%〜5重量%である請求項
20記載の方法。 - 【請求項24】 該界面活性剤の量を変化させて、浸透層のポアサイズを変
化させる請求項22記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/354,931 | 1999-07-15 | ||
US09/354,931 US6306348B1 (en) | 1993-11-01 | 1999-07-15 | Inorganic permeation layer for micro-electric device |
PCT/US2000/040181 WO2001006496A1 (en) | 1999-07-15 | 2000-06-09 | Inorganic permeation layer for micro-electric device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003505046A true JP2003505046A (ja) | 2003-02-12 |
Family
ID=23395504
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001511671A Pending JP2003505046A (ja) | 1999-07-15 | 2000-06-09 | マイクロ−エレクトリックデバイス用の無機浸透層 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US6306348B1 (ja) |
EP (1) | EP1204853A4 (ja) |
JP (1) | JP2003505046A (ja) |
KR (1) | KR20020029905A (ja) |
AU (1) | AU769715B2 (ja) |
CA (1) | CA2379762A1 (ja) |
WO (1) | WO2001006496A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4827835B2 (ja) * | 2004-05-12 | 2011-11-30 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | 固体基板の表面の官能基化のためのゾル−ゲル法 |
JPWO2015159664A1 (ja) * | 2014-04-16 | 2017-04-13 | 株式会社日立製作所 | 核磁気共鳴撮像装置およびrfシミング方法 |
Families Citing this family (40)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6306348B1 (en) * | 1993-11-01 | 2001-10-23 | Nanogen, Inc. | Inorganic permeation layer for micro-electric device |
US7314708B1 (en) * | 1998-08-04 | 2008-01-01 | Nanogen, Inc. | Method and apparatus for electronic synthesis of molecular structures |
US7582421B2 (en) * | 1993-11-01 | 2009-09-01 | Nanogen, Inc. | Methods for determination of single nucleic acid polymorphisms using a bioelectronic microchip |
US6379897B1 (en) | 2000-11-09 | 2002-04-30 | Nanogen, Inc. | Methods for gene expression monitoring on electronic microarrays |
US6818110B1 (en) * | 1997-09-30 | 2004-11-16 | Symyx Technologies, Inc. | Combinatorial electrochemical deposition and testing system |
JP2004500020A (ja) * | 1999-03-30 | 2004-01-08 | ナノゲン・インコーポレイテッド | 半導体マイクロチップ上の電子的ドットブロットアッセイによる一塩基多型の識別 |
US6750023B2 (en) * | 1999-09-02 | 2004-06-15 | Corning Incorporated | Porous inorganic substrate for high-density arrays |
EP1221050A2 (en) * | 1999-09-30 | 2002-07-10 | Nanogen, Inc. | Biomolecular attachment sites on microelectronic arrays |
US6303082B1 (en) * | 1999-12-15 | 2001-10-16 | Nanogen, Inc. | Permeation layer attachment chemistry and method |
US6824669B1 (en) | 2000-02-17 | 2004-11-30 | Motorola, Inc. | Protein and peptide sensors using electrical detection methods |
JP5102920B2 (ja) * | 2001-02-22 | 2012-12-19 | 株式会社アルバック | 多孔質sog膜の多層膜形成方法 |
US6602400B1 (en) | 2000-06-15 | 2003-08-05 | Motorola, Inc. | Method for enhanced bio-conjugation events |
US20040161789A1 (en) * | 2000-08-30 | 2004-08-19 | Tanner Cameron W. | Porous inorganic substrate for high-density arrays |
US7776571B2 (en) * | 2000-12-12 | 2010-08-17 | Autogenomics, Inc. | Multi-substrate biochip unit |
DE10122659A1 (de) * | 2001-05-10 | 2002-12-05 | Infineon Technologies Ag | Biochip-Anordnung |
GB2377026A (en) * | 2001-06-29 | 2002-12-31 | Imp College Innovations Ltd | Electrically addressable electrochemical cell array |
US7338760B2 (en) | 2001-10-26 | 2008-03-04 | Ntu Ventures Private Limited | Sample preparation integrated chip |
US20030138819A1 (en) * | 2001-10-26 | 2003-07-24 | Haiqing Gong | Method for detecting disease |
US7419772B2 (en) * | 2001-11-21 | 2008-09-02 | University Of Massachusetts | Mesoporous materials and methods |
US6960298B2 (en) * | 2001-12-10 | 2005-11-01 | Nanogen, Inc. | Mesoporous permeation layers for use on active electronic matrix devices |
US20050221283A1 (en) * | 2001-12-11 | 2005-10-06 | Mahant Vijay K | Biochip |
US20030113832A1 (en) * | 2001-12-14 | 2003-06-19 | Lauf Robert J. | Apparatus and method for assaying electrophysiological effects |
US7601493B2 (en) * | 2002-07-26 | 2009-10-13 | Nanogen, Inc. | Methods and apparatus for screening and detecting multiple genetic mutations |
KR20050057346A (ko) * | 2002-09-17 | 2005-06-16 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 | 다공성의 계면활성제 매개 금속 산화물 필름 |
GB0227424D0 (en) * | 2002-11-25 | 2002-12-31 | Univ Warwick | Coatings |
US7390622B2 (en) * | 2003-10-16 | 2008-06-24 | Hai Kang Life Corporation Limited | Apparatus and methods for detecting nucleic acid in biological samples |
US7208401B2 (en) * | 2004-03-12 | 2007-04-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Method for forming a thin film |
US7384779B2 (en) | 2004-04-12 | 2008-06-10 | Corning Incorporated | Porous substrate plates and the use thereof |
EA014126B1 (ru) * | 2006-06-15 | 2010-10-29 | Экокат Ой | Покрытие для фильтра для улавливания частиц |
US7687103B2 (en) * | 2006-08-31 | 2010-03-30 | Gamida For Life B.V. | Compositions and methods for preserving permeation layers for use on active electronic matrix devices |
WO2009018496A2 (en) * | 2007-07-31 | 2009-02-05 | Georgia Tech Research Corporation | Electrochemical biosensor arrays and instruments and methods of making and using same |
US20090154127A1 (en) * | 2007-12-18 | 2009-06-18 | Ting-Hao Lin | PCB Embedded Electronic Elements Structure And Method Thereof |
WO2012024500A1 (en) * | 2010-08-18 | 2012-02-23 | Life Technologies Corporation | Chemical coating of microwell for electrochemical detection device |
JP6141989B2 (ja) | 2012-10-12 | 2017-06-07 | セイジ サイエンス,インコーポレイティド | 側方溶出型分子分画装置 |
ITTO20130264A1 (it) * | 2013-03-29 | 2014-09-30 | St Microelectronics Srl | Microreattore e metodo per caricare un liquido nel microreattore |
CN103604727B (zh) * | 2013-11-26 | 2017-02-15 | 兰州大学 | 地面气溶胶移动集成观测*** |
JP6612340B2 (ja) | 2014-10-15 | 2019-11-27 | セージ サイエンス, インコーポレイテッド | 核酸の自動化された加工処理および電気泳動による試料調製のための装置、方法およびシステム |
WO2017087979A1 (en) | 2015-11-20 | 2017-05-26 | Washington University | Preparative electrophoretic method for targeted purification of genomic dna fragments |
DE102016208970A1 (de) * | 2016-05-24 | 2017-11-30 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Herstellen einer Elektromigration-resistenten kristallinen Übergangsmetall-Silizidschicht, entsprechende Schichtenfolge und Mikro-Heizer |
CN110506203A (zh) | 2017-04-07 | 2019-11-26 | 塞奇科学股份有限公司 | 用于通过使用集成电泳dna纯化来检测遗传结构变异的***和方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0193721A (ja) * | 1987-08-20 | 1989-04-12 | Hoechst Celanese Corp | 非線形光学応答を示す無機−有機複合材料 |
JPH04503249A (ja) * | 1988-11-14 | 1992-06-11 | アイ―スタット コーポレーション | 完全マイクロ加工バイオセンサー、その製造方法およびその使用 |
JPH06203625A (ja) * | 1992-07-15 | 1994-07-22 | Ciba Geigy Ag | 被覆された材料、その製法及びその用途 |
US5364797A (en) * | 1993-05-20 | 1994-11-15 | Mobil Oil Corp. | Sensor device containing mesoporous crystalline material |
JPH0834680A (ja) * | 1994-07-25 | 1996-02-06 | Toyota Motor Corp | セラミックス構造体の製造方法 |
JPH10505497A (ja) * | 1994-09-09 | 1998-06-02 | ナノゲン・インコーポレイテッド | 自動化された分子生物学的診断システム |
WO1999029711A1 (en) * | 1997-12-05 | 1999-06-17 | Nanogen, Inc. | Self-addressable self-assembling microelectronic integrated systems, component devices, mechanisms, methods, and procedures for molecular biological analysis and diagnostics |
WO1999037705A1 (en) * | 1997-12-09 | 1999-07-29 | The Regents Of The University Of California | Block polymer processing for mesostructured inorganic oxide materials |
Family Cites Families (61)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3981671A (en) * | 1975-09-22 | 1976-09-21 | Cincinnati Milacron, Inc. | Liquid reaction molding press |
US4205028A (en) * | 1979-01-11 | 1980-05-27 | Ferro Corporation | Forming protective skin on intricately molded product |
US4284399A (en) * | 1980-06-23 | 1981-08-18 | American Optical Corporation | Contact lens mold |
FR2486864A1 (fr) * | 1980-07-21 | 1982-01-22 | Pont A Mousson | Procede de moulage par injection de pieces revetues en matiere plastique et dispositif destine a sa mise en oeuvre |
US5217492A (en) * | 1982-09-29 | 1993-06-08 | Bio-Metric Systems, Inc. | Biomolecule attachment to hydrophobic surfaces |
US4552633A (en) * | 1982-09-29 | 1985-11-12 | Japan Atomic Energy Research Institute | Fine particulate for use in clinical testing and a process for producing thereof |
US5034428A (en) * | 1986-06-19 | 1991-07-23 | Board Of Regents Of The University Of Washington | Immobilized biomolecules and method of making same |
JPS6334108A (ja) * | 1986-07-30 | 1988-02-13 | Hitachi Ltd | 光デイスク用基板の製造方法および装置 |
US4787963A (en) * | 1987-05-04 | 1988-11-29 | Syntro Corporation | Method and means for annealing complementary nucleic acid molecules at an accelerated rate |
US5238613A (en) * | 1987-05-20 | 1993-08-24 | Anderson David M | Microporous materials |
US5244799A (en) * | 1987-05-20 | 1993-09-14 | Anderson David M | Preparation of a polymeric hydrogel containing micropores and macropores for use as a cell culture substrate |
FR2617172B1 (fr) * | 1987-06-25 | 1993-07-02 | Charbonnages Ste Chimique | Preparation de microlatex inverses utilisables comme adjuvants de flottation et de drainage ainsi que pour l'absorption et la retention de fluides aqueux |
US6054270A (en) * | 1988-05-03 | 2000-04-25 | Oxford Gene Technology Limited | Analying polynucleotide sequences |
US5237016A (en) * | 1989-01-05 | 1993-08-17 | Siska Diagnostics, Inc. | End-attachment of oligonucleotides to polyacrylamide solid supports for capture and detection of nucleic acids |
DE3909456A1 (de) * | 1989-03-22 | 1990-09-27 | Roehm Gmbh | Verbessertes verfahren zur herstellung immobilisierter antikoerper |
US5026785A (en) * | 1989-05-12 | 1991-06-25 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services | Avidin and streptavidin modified water-soluble polymers such as polyacrylamide, and the use thereof in the construction of soluble multivalent macromolecular conjugates |
US5143854A (en) * | 1989-06-07 | 1992-09-01 | Affymax Technologies N.V. | Large scale photolithographic solid phase synthesis of polypeptides and receptor binding screening thereof |
CA2028804C (en) * | 1989-11-21 | 2000-06-20 | Howard J. Buttery | Biomosaic polymers and method for preparing same |
GB9006726D0 (en) * | 1990-03-26 | 1990-05-23 | Ici Plc | Micro-emulsions |
US5164162A (en) * | 1990-05-21 | 1992-11-17 | The Dow Chemical Company | Mixing head with sleeved quieting chamber |
DE69126064T2 (de) * | 1990-06-22 | 1997-08-28 | Hoffmann La Roche | Nachweis von schwachen Metabolisierungsreagentien von Drogen |
US5527670A (en) * | 1990-09-12 | 1996-06-18 | Scientific Generics Limited | Electrochemical denaturation of double-stranded nucleic acid |
JP2686682B2 (ja) * | 1991-10-16 | 1997-12-08 | いすゞ自動車株式会社 | 成形品の製造方法 |
JP3168006B2 (ja) * | 1991-10-21 | 2001-05-21 | コーネル・リサーチ・フアウンデーシヨン・インコーポレーテツド | マクロ細孔ポリマー媒体が備わっているカラム |
US6048690A (en) * | 1991-11-07 | 2000-04-11 | Nanogen, Inc. | Methods for electronic fluorescent perturbation for analysis and electronic perturbation catalysis for synthesis |
US5605662A (en) | 1993-11-01 | 1997-02-25 | Nanogen, Inc. | Active programmable electronic devices for molecular biological analysis and diagnostics |
US5849486A (en) * | 1993-11-01 | 1998-12-15 | Nanogen, Inc. | Methods for hybridization analysis utilizing electrically controlled hybridization |
US6017696A (en) * | 1993-11-01 | 2000-01-25 | Nanogen, Inc. | Methods for electronic stringency control for molecular biological analysis and diagnostics |
US5846708A (en) * | 1991-11-19 | 1998-12-08 | Massachusetts Institiute Of Technology | Optical and electrical methods and apparatus for molecule detection |
US5667667A (en) * | 1992-04-24 | 1997-09-16 | Isis Innovation Limited | Electrochemical treatment of surfaces |
PT670751E (pt) * | 1992-10-01 | 2002-05-31 | Univ Sydney | Membranas sensoras melhoradas |
FR2702067B1 (fr) * | 1993-02-23 | 1995-04-14 | Schlumberger Ind Sa | Procédé et dispositif de fabrication de cartes à mémoire. |
US5460872A (en) * | 1993-03-26 | 1995-10-24 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Process for coating microporous substrates and products therefrom |
US6306348B1 (en) * | 1993-11-01 | 2001-10-23 | Nanogen, Inc. | Inorganic permeation layer for micro-electric device |
US5824473A (en) * | 1993-12-10 | 1998-10-20 | California Institute Of Technology | Nucleic acid mediated electron transfer |
US5777148A (en) * | 1994-01-28 | 1998-07-07 | Prolinx, Inc. | Boronic compound complexing reagents and highly stable complexes |
US5670557A (en) * | 1994-01-28 | 1997-09-23 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Polymerized microemulsion pressure sensitive adhesive compositions and methods of preparing and using same |
JP3640996B2 (ja) * | 1994-01-28 | 2005-04-20 | ミネソタ マイニング アンド マニュファクチャリング カンパニー | 高分子複合材料 |
US5744627A (en) * | 1994-01-28 | 1998-04-28 | Prolinx, Inc. | Boronic compound complexing reagents and complexes |
DE4421901A1 (de) * | 1994-06-23 | 1996-01-04 | Bayer Ag | Ein DNA-Schnelltest zum Nachweis von chinolonresistenten Staphylococcus aureus Erregern in klinischem Probenmaterial |
JP3093943B2 (ja) * | 1994-12-08 | 2000-10-03 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置の製造方法 |
EP0726579B1 (en) * | 1995-02-02 | 2003-11-26 | Teijin Limited | Transparent conductive sheet |
US5624711A (en) * | 1995-04-27 | 1997-04-29 | Affymax Technologies, N.V. | Derivatization of solid supports and methods for oligomer synthesis |
US5534132A (en) * | 1995-05-04 | 1996-07-09 | Vreeke; Mark | Electrode and method for the detection of an affinity reaction |
US6099783A (en) * | 1995-06-06 | 2000-08-08 | Board Of Trustees Operating Michigan State University | Photopolymerizable compositions for encapsulating microelectronic devices |
US5889104A (en) * | 1996-01-11 | 1999-03-30 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Low dielectric constant material for use as an insulation element in an electronic device |
US6121489A (en) * | 1996-03-05 | 2000-09-19 | Trega Biosciences, Inc. | Selectively N-alkylated peptidomimetic combinatorial libraries and compounds therein |
ZA975891B (en) * | 1996-07-05 | 1998-07-23 | Combimatrix Corp | Electrochemical solid phase synthesis of polymers |
US6039897A (en) * | 1996-08-28 | 2000-03-21 | University Of Washington | Multiple patterned structures on a single substrate fabricated by elastomeric micro-molding techniques |
US6458584B1 (en) * | 1996-12-23 | 2002-10-01 | University Of Chicago | Customized oligonucleotide microchips that convert multiple genetic information to simple patterns, are portable and reusable |
JPH10214521A (ja) * | 1997-01-31 | 1998-08-11 | Tokai Kogyo Kk | 多層導電材配設構造、多層導電材装置及びその製造方法 |
US6143412A (en) * | 1997-02-10 | 2000-11-07 | President And Fellows Of Harvard College | Fabrication of carbon microstructures |
JP3161362B2 (ja) * | 1997-05-01 | 2001-04-25 | 富士ゼロックス株式会社 | 微小構造体、その製造方法、その製造装置、基板および成形型 |
US5981734A (en) * | 1997-07-17 | 1999-11-09 | University Of Chicago | Methods for immobilizing nucleic acids on a gel substrate |
US6121027A (en) * | 1997-08-15 | 2000-09-19 | Surmodics, Inc. | Polybifunctional reagent having a polymeric backbone and photoreactive moieties and bioactive groups |
US6093302A (en) * | 1998-01-05 | 2000-07-25 | Combimatrix Corporation | Electrochemical solid phase synthesis |
US6290839B1 (en) * | 1998-06-23 | 2001-09-18 | Clinical Micro Sensors, Inc. | Systems for electrophoretic transport and detection of analytes |
US6197145B1 (en) * | 1998-08-17 | 2001-03-06 | Ford Motor Company | Method of laminating a flexible circuit to a substrate |
US6197881B1 (en) * | 1999-08-18 | 2001-03-06 | Biopixel Ltd. | Electrically conductive copolymers and their preparation |
US6524517B1 (en) * | 1999-12-15 | 2003-02-25 | Nanogen, Inc. | Methods for molding and grafting highly uniform polymer layers onto electronic microchips |
US6303082B1 (en) * | 1999-12-15 | 2001-10-16 | Nanogen, Inc. | Permeation layer attachment chemistry and method |
-
1999
- 1999-07-15 US US09/354,931 patent/US6306348B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-06-09 JP JP2001511671A patent/JP2003505046A/ja active Pending
- 2000-06-09 EP EP00951038A patent/EP1204853A4/en not_active Withdrawn
- 2000-06-09 CA CA 2379762 patent/CA2379762A1/en not_active Abandoned
- 2000-06-09 WO PCT/US2000/040181 patent/WO2001006496A1/en not_active Application Discontinuation
- 2000-06-09 KR KR1020027000591A patent/KR20020029905A/ko not_active Application Discontinuation
- 2000-06-09 AU AU64034/00A patent/AU769715B2/en not_active Ceased
-
2001
- 2001-10-22 US US10/029,472 patent/US20020085954A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0193721A (ja) * | 1987-08-20 | 1989-04-12 | Hoechst Celanese Corp | 非線形光学応答を示す無機−有機複合材料 |
JPH04503249A (ja) * | 1988-11-14 | 1992-06-11 | アイ―スタット コーポレーション | 完全マイクロ加工バイオセンサー、その製造方法およびその使用 |
JPH06203625A (ja) * | 1992-07-15 | 1994-07-22 | Ciba Geigy Ag | 被覆された材料、その製法及びその用途 |
US5364797A (en) * | 1993-05-20 | 1994-11-15 | Mobil Oil Corp. | Sensor device containing mesoporous crystalline material |
JPH0834680A (ja) * | 1994-07-25 | 1996-02-06 | Toyota Motor Corp | セラミックス構造体の製造方法 |
JPH10505497A (ja) * | 1994-09-09 | 1998-06-02 | ナノゲン・インコーポレイテッド | 自動化された分子生物学的診断システム |
WO1999029711A1 (en) * | 1997-12-05 | 1999-06-17 | Nanogen, Inc. | Self-addressable self-assembling microelectronic integrated systems, component devices, mechanisms, methods, and procedures for molecular biological analysis and diagnostics |
JP2001525193A (ja) * | 1997-12-05 | 2001-12-11 | ナノゲン・インコーポレイテッド | 分子生物学的な分析および診断用の自己アドレス指定可能な自己アセンブリング・マイクロエレクトロニック集積システム、コンポーネント・デバイス、機構、方法および手法 |
WO1999037705A1 (en) * | 1997-12-09 | 1999-07-29 | The Regents Of The University Of California | Block polymer processing for mesostructured inorganic oxide materials |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
JPN6010016234, Advanced Materials, 1998, 10(14), 1077−1080 * |
JPN6010016237, Analyst, 1998, 123, 1735−1744 * |
JPN6010016240, Journal of Sol−Gel Science and Technology, 1997, 10, 309−316 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4827835B2 (ja) * | 2004-05-12 | 2011-11-30 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | 固体基板の表面の官能基化のためのゾル−ゲル法 |
JPWO2015159664A1 (ja) * | 2014-04-16 | 2017-04-13 | 株式会社日立製作所 | 核磁気共鳴撮像装置およびrfシミング方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU769715B2 (en) | 2004-02-05 |
EP1204853A4 (en) | 2006-04-12 |
US20020085954A1 (en) | 2002-07-04 |
CA2379762A1 (en) | 2001-01-25 |
US6306348B1 (en) | 2001-10-23 |
KR20020029905A (ko) | 2002-04-20 |
AU6403400A (en) | 2001-02-05 |
WO2001006496A1 (en) | 2001-01-25 |
EP1204853A1 (en) | 2002-05-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2003505046A (ja) | マイクロ−エレクトリックデバイス用の無機浸透層 | |
US6824866B1 (en) | Porous silica substrates for polymer synthesis and assays | |
KR100682919B1 (ko) | 미세 금속 박막 패턴 형성 방법, 이를 채용한 생체물질고정용 기판 및 바이오칩 | |
US7195872B2 (en) | High surface area substrates for microarrays and methods to make same | |
US8372785B2 (en) | Method for immobilizing self-organizing material or fine particle on substrate, and substrate manufactured by using such method | |
US9637380B2 (en) | Nanoscale apertures having islands of functionality | |
US6897021B2 (en) | Reactive probe chip, composite substrate and method for fabrication of the same | |
JP2008197108A (ja) | オリゴマープローブアレイ | |
WO2000061282A1 (en) | Porous silica substrates for polymers synthesis and assays | |
EP1291655A2 (en) | Substrate for immobilizing physiological material and method of fabricating same | |
JP2023550676A (ja) | フローセル信号の変更 | |
US8343855B2 (en) | Nanostructured device | |
US20030129740A1 (en) | Method of preparing substrate having functional group pattern for immobilizing physiological material | |
US6903177B2 (en) | Oligomer for immobilizing physiological material, and composition for immobilizing physiological material comprising the same | |
US20060223167A1 (en) | Biochip support comprising thin layers of sol-gel material and production method thereof | |
KR100577694B1 (ko) | 졸-겔 법을 이용한 단백질 칩의 제조방법 | |
JP2005274368A (ja) | バイオチップ用基板 | |
JP2003051498A (ja) | 微粒子膜、その製造方法および半導体装置 | |
Bajaj | DNA hybridization: fundamental studies and applications in directed assembly | |
Srivannavit | Design, fabrication and modeling of microreactor arrays for biochips and discovery research |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070306 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100330 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100907 |