JP2003511247A - 制御された方法で液滴を動かし配置する方法および装置 - Google Patents

制御された方法で液滴を動かし配置する方法および装置

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ズニクス・サーファス・ナノテクノロジース・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング
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Abstract

(57)【要約】 この発明は、顕微鏡的規模用の液体、具体的には１０-12〜１０-6リットルの容量の液体を超疎性表面性を有するキャリアを使用して不均一な電場によって動かし配分する方法および装置に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、超疎性表面を有する支持体を使用して、必要に応じて超疎性配置チ
ップを一緒に用いて、電場により、特に１０-12〜１０-6リッターの容量の顕微
鏡的規模の液体を動かし配置する方法および装置に関する。
【０００２】 容量が１０-12〜１０-6リッターであるか、あるいは直径が０．０１〜１ｍｍ
のオーダーである極端に小さい液滴を操作する、特に配置することには今日でさ
え問題が伴う。というのは、この操作方法（微量配置(microdosing)とも言う）
の過程で起る著しく少量の液体の損失であっても、目的とする配置量から実質的
なズレ（偏差）を生じるからである。このような液体の損失は、例えば液滴を通
常の表面上を移動させる場合に生じる、というのはその表面が高度になめらかな
表面であったとしてもその液滴の一部がその表面に付着するからである。
【０００３】 そこで、目的は、特に１０-6リットル未満の容量である液滴を有意な液の損失
を生じることなく動かし配置する方法を提供することである。
【０００４】 本発明によると、前記の目的は、超疎表面(ultraphobic surface)を有する支
持体上で不均一な電場によって液滴を損失を生じることなく動かす、液滴を微量
配置する方法の提供によって達成される。
【０００５】 本発明は、液滴を顕微鏡的規模で動かしまたは配置する方法であって、不均一
電場、好ましくは前記の支持体とマニュピュレータとの間の不均一な電場を使用
して、超疎性表面を有する支持体上を液体を移動させることを特徴とする上記の
方法に関する。
【０００６】 好ましくは、帯電したチップまたはワイヤ、特に超疎性表面を有するチップま
たはワイヤをマニュピュレータとして使用する。
【０００７】 好ましい一実施形態では、１００〜１０００ボルトの電圧、好ましくは４００
〜６００ボルトの電圧をマニュピュレータと支持体との間に加えて、上記の電場
を発生させるようにする。配置の幾何学的な構成によって、電圧は広い範囲で変
わり得る。
【０００８】 本発明は、液滴を微量配置する装置であって、超疎性表面を有する少なくとも
一つの支持体と、場合によりあってもよい少なくとも一つの貯液部と、帯電可能
なマニュピュレータと、不均質電場を発生させる手段とを有する装置にも関して
いる。任意であるが、前記のマニュピュレータは超疎性のチップ／ワイヤまたは
同様の類似物であってもよい。
【０００９】 本発明の意味において液滴とは、いかなる液体から構成されていてもよく、好
ましくは１０-12〜１０-6リットルの、より好ましくは１０-9〜１０-6リットル
の容量を有するものである。本発明によると、このような液滴は移動可能な電場
を使用して、超疎性表面上を損失を起こすことなく移動する。
【００１０】 液滴を貯液部から電場によって分離することも好ましい。電場を利用すると、
超疎性表面上で複数の液滴を一緒にしそして混合することができる。これらのプ
ロセスステップのすべてを相互のいかなる組み合わせとしても行うこともできる
。
【００１１】 好ましい一実施形態においては、電場はチップ（このチップは好ましくは直径
が０．０１〜１ｍｍであり、どのような所望の長さでもよく、かつ超疎性表面を
有する）と、好ましくは金属製の支持体との間に存在する。このチップを使用し
て、液滴が超疎性表面上を移動される。このチップは超疎性表面を有するが、こ
れが液体粒子がチップに付着しない理由である。
【００１２】 上記の液滴は、チップにおいておよび超疎性表面上においていずれの場合もほ
とんど球状であると考えられるので、その容量は例えば顕微鏡で測定できる直径
から容易に計算することができる。
【００１３】 別の好ましい一実施形態では、前記装置の貯液部が静電的充電手段を有してい
る。
【００１４】 本発明の意味において超疎性表面には、該表面上にのっている液滴の接触角が
１５０℃よりも大きいこと、そして転落角(roll-off angle)が１０℃以下である
ことという特徴が含まれる。
【００１５】 転落角とは、基本的に平坦であるが構造化された表面の水平線に対する傾斜角
と理解され、この角度において落ち着いていた容量１０μｌの水滴が該表面を傾
けることによって重力により動く。
【００１６】 例えば、このような超疎性表面はＷＯ ９８／２３５４９、ＷＯ ９６／０４１
２３、ＷＯ ９６／２１５２３、およびＷＯ ９６／３４６９７の公開公報に開示
されており、これらの文献は引用し本開示に含め、本開示の一部とみなす。
【００１７】 好ましい一実施形態では、前記の超疎性表面は、積分範囲log(ｆ1/μｍ-1)＝
−３とlog(ｆ1/μｍ-1)＝３との間で計算された、関数Ｓ(logｆ)＝ａ(ｆ)×ｆの
積分が少なくとも０．５であることによって個々のフーリエ成分の空間周波数ｆ
とそれらの振幅ａ(ｆ)が表される表面凹凸形状性を有し、かつ超疎性もしくは特
に疎油性(oleophobic)の材料、または耐久性のある疎水性化されたもしくは特に
耐久性のある疎油性化された材料からなる。このような超疎性表面は国際出願Ｗ
Ｏ ９９／１０３２２に記載されている。
【００１８】 本発明の意味において、超疎性材料は、平坦で構造化されていない表面上にお
いて水に対する接触角が９０℃よりも大きい材料である。
【００１９】 本発明の意味において、疎油性(oleophobic)材料とは、平坦で構造化されてい
ない表面上においてｎ-デカンのような長鎖のｎ-アルカンに対して９０℃よりも
大きい接触角を示す材料である。
【００２０】 前記の超疎性表面は、好ましくは、国際特許出願ＷＯ ９９／１０３２３に記
載されているように、微細構造(microstructures)が付与され、陽極処理され、
場合によりシール(seal)され、焼成(calcine)され、場合により接着性向上層が
コートされ、ついで疎水性および／または疎油性のコーティングが設けられたア
ルミニウム表面である。
【００２１】 前記のマニュピュレータおよび／または支持体は全体をアルミニウムで作るこ
とができるが、あるいは好ましくはアルミニウムのコーティングを有しているも
のである。この場合アルミニウムは上述のように処理されているものである。
【００２２】 前記の超疎性表面は、国際特許出願９９／１０３２４に記載されているように
、場合により陽極酸化され、熱水または水蒸気でシールされ、場合により接着性
向上層でコートされ、ついで疎水性および／または疎油性のコーティングが付与
された表面であることも好ましい。前記の配置チップは全体をアルミニウムで出
来ていてもよく、あるいはアルミニウムのコーティングを有することも好ましい
がアルミニウムは上述したように処理されている。
【００２３】 さらに、前記の超疎性表面は、好ましくは、国際特許出願ＷＯ ９９／１０１
１１に記載されているように、Ｎｉ(ＯＨ)2の粒子でコートされ、場合によって
は接着性向上剤でコートされ、ついで疎水性および／または疎油性のコーティン
グが設けられた表面である。Ｎｉ(ＯＨ)2の粒子は直径ｄ50が０．５〜２０μｍ
であることが好ましい。
【００２４】 別の有利な実施形態においては、前記の超疎性表面は、国際特許出願ＷＯ ９
９／１０１１３に記載されているように、レーザで構造化され、場合によっては
接着性向上剤でコートされ、ついで疎水性および／または疎油性のコーティング
が設けられたタングステンカーバイトでできている。好ましくは、前記の配置チ
ップはタングステンカーバイトのみでコーティングされていて、これが上記のよ
うに処理されている。このタングステンカーバイトは厚さ１０〜５００μｍの層
であることが好ましい。
【００２５】 さらに、前記の表面は国際特許出願ＷＯ ９９／１０１１２に記載のように噴
射（吹付）手段によりサンドブラスト処理され、場合によっては接着性向上層で
コートしたのち、疎水性／疎油性のコーティングを、設けることが好ましい。
【００２６】 どのようなモル質量(molar mass)の表面活性疎性化助剤でも上述した表面の疎
水性および／または疎油性のコーティングとして適している。これらの化合物は
、the index "Surfactants Europe, A Dictionary of Surface-Active Agedts A
vailable in Europe, Edited by Gordon L. Hollis, Royal Society of Chemist
ry, Cambridge, 1995にリストされているカチオン性、アニオン性、両性および
／または非イオン性の界面活性化合物である。
【００２７】 アニオン性疎性化助剤としては、例えば、硫酸アルキル、エーテルサルフェー
ト、エーテルカルボキシレート、リン酸エステル、スルホスクシネート、スルホ
コハク酸アミド、パラフィンスルホネート、オレフィンスルホネート、サルコシ
ネート、イソチオネート、タウレート(taurates)およびリグニン系化合物があげ
られる。
【００２８】 カチオン性疎性化助剤としては、例えば、第４級アルキルアンモニウム化合物
およびイミダゾールがあげられる。
【００２９】 両性疎化助剤としては、例えば、グリシネート、プロピオネートおよびイミダ
ゾールがあげられる。
【００３０】 非イオン性疎化助剤としては、例えば、アルコキシレート、アルキルアミド、
エステル、アミンオキシド、アルキルポリグリコシドがあげられる。さらに、ア
ルキレンオキシドと、たとえば脂肪族アルコール、脂肪族アミン、脂肪酸、フェ
ノール、アルキルフェノール、アリールアルキルフェノール（例えばスチレン−
フェノール縮合物）、カルボン酸アミドおよびロジンなどのアルキル化可能な化
合物との反応生成物が可能である。
【００３１】 特に好ましいのは、１〜１００%、より好ましくは６０〜９５%の水素原子がフ
ッ素原子で置換された疎化助剤である。ここで取りあげることのできる一例とし
て、パーフッ素化アルキル硫酸エステル、パーフッ素化アルキルスルホンエステ
ル、パーフッ素化アルキルホスホネート、パーフッ素化アルキルホスフィネート
およびパーフッ素化カルボン酸があげられる。
【００３２】 疎水性コーティング用のポリマー疎化助剤または該表面用のポリマー疎水性材
料として、好ましいのは、モル質量ｍ.ｗ.＞５００〜１,０００,０００、好まし
くは１,０００〜５００,０００、より好ましくは１,５００〜２０,０００の化合
物を使用することである。ポリマー疎化助剤は、非イオン性化合物、アニオン性
化合物、カチオン性化合物または両性化合物であってもよい。また、これらのポ
リマー疎化助剤は、ホモポリマーおよびコポリマー、グラフトポリマーおよびグ
ラフトコポリマー、ランダムブロックポリマーであってもよい。
【００３３】 特に好ましいポリマー疎化助剤は、ＡＢ、ＢＡＢおよびＡＢＣ型のブロックポ
リマーである。ＡＢブロックポリマーまたはＢＡＢブロックポリマーでは、Ａセ
グメントが親水性ホモポリマーまたはコポリマーであり、Ｂブロックが疎水性ホ
モポリマーまたはコポリマーあるいはそれらの塩である。
【００３４】 特に好ましいのは、アニオン性のポリマー疎化助剤、特に、芳香族スルホン酸
とホルムアルデヒドおよびアルキルナフタレンスルホン酸との縮合生成物、ホル
ムアルデヒド、ナフタレンスルホン酸および／またはベンゼンスルホン酸の縮合
生成物、場合により置換されたフェノールとホルムアルデヒドおよび亜硫酸ナト
リウムとの縮合生成物である。
【００３５】 また、ナフトールとアルカノールとを反応させ、アルキレンオキシドを付加し
、末端ヒドロキシル基を少なくとも部分的にスルホ基に転化するか、あるいはマ
レイン酸とフタル酸もしくはコハク酸とのセミエステルに転化することによって
得られる縮合生成物も好ましい。
【００３６】 別の好ましい一実施形態では、疎化助剤は、スルホコハク酸エステルおよびア
ルキルベンゼンスルホネートの群からのものである。硫酸化アルコキシル化脂肪
酸またはその塩も好ましい。アルコキシル化脂肪酸アルコールとは、飽和または
不飽和であって、特に、エチレンオキシド単位を５〜１２０、６〜６０、ことさ
ら好ましくは７〜３０有する、Ｃ6〜Ｃ22脂肪酸アルコールを意味し、特にステ
アリルアルコールである。硫酸化アルコキシル化脂肪族アルコールは、好ましく
は塩の形態であり、特に、アルカリ金属塩またはアミン塩、好ましくはジエチル
アミン塩の形態である。
【００３７】 本発明による方法と装置の好ましい利用分野は生化学または化学的方法であり
、顕微鏡的容量の液体を動かしたり混合したりまたは配置したりしなければなら
ない方法においてである。例として次のものがあげられる。ＰＣＲ(polymerase
chain reaction)、ＥＬＩＳＡ(enzyme-linked immunosorbent assay)、または酵
素活性の測定である。
【００３８】 本発明による方法は、従来の圧力を利用する微量配置に比較して容易に行うこ
とができる。液適が超疎性表面に付着するのが最低限である結果著しく小さい液
滴の操作を損失なく行うことができそのために計量配置の誤差を避けることがで
きる。
【００３９】 本発明は、本発明の装置を液体を顕微鏡的規模で、特に１０-6〜１０-12リッ
ターの範囲で配置するのに使用することにも関している。
【００４０】 図１〜４に即して本発明の装置をより詳細に例示する。
【００４１】 図１ 複数の電極３を使用して液滴４、５を移動させるプラスチックプレート
２を示す。 図２ マニュピュレータとして、帯電したチップ１０を有するアルミニウムプ
レート７を示す。 図３ 貯液部１４（断面図）からの小容量の液体１５を排出させるための環状
の電極１３を有する丸いチップ１２を示す 図４ 貯液部からの小容量の液体を排出させるのに図３の環状電極１３の代わ
りに使用することができるほとんど三角形のギャップＭを形成する３つのチップ
１６の配置構成を示す。
【実施例】
【００４２】 実施例１ 図１は固体表面上で残留物を残すことなく液滴（この場合水溶液）を移動させ
る本発明の装置１を示す。
【００４３】 この装置は基体２（この場合、プレキシガラス）からなり、その表面には、該
基体の表面に整列した丸くて電導性の電極３（直径１ｍｍ、間隔５ｍｍ）が設け
られている。個々の電極３には電圧を変えて印加することができる。
【００４４】 基体２の表面には厚さ５μｍの、電器絶縁性の超疎性コーティングが設けられ
ている。このために、厚さ約５μｍのアルミニウム層がこの基体の上に蒸着され
る。このアルミニウム層が陽極酸化に供され、熱い水蒸気で処理され、そして疎
水性のコーティングが設けられる。この疎水性コーティングを形成するために、
基体はClariant社から入手できるFluowet PL80の１重量％溶液にpH７で５時間浸
漬し水で濯ぎ、６０℃で乾燥する。
【００４５】 超疎性コーティングの製造： ａ．金属化： 約５μｍの厚さのアルミニウム層を熱的に基体の上に蒸着させる。該表面を次
に蒸留したクロロホルム（ＣＨＣｌ3）内で３分間脱脂する。
【００４６】 ｂ．陽極酸化： このアルミニウム表面の陽極酸化を、１Ｎの硫酸中で層流条件下で連続的電解
液攪拌によっておこなう。電解液の温度２０℃はサーモスタットで制御する。基
体材料と対極（ＡｌＭｇ3からなる）−半硬質−との間の間隔は５ｃｍである。
陽極酸化の際の電流密度は１０mA/cm2に一定に制御する。この酸化は厚さ約２〜
３μｍの酸化物層が形成されるまで続ける。
【００４７】 Ｃ．水で処理： 陽極酸化に続いて、サンプルを水で５分間リンスし、その後メタノール中で１
分間リンスする。乾燥（空気中、室温）した後、前もって蒸留水で数回煮沸した
ビーカー中で蒸留水で１００℃において１５分間処理する。この処理の次にメタ
ノール中で１分間リンスし、乾燥オーブン中で１時間８０℃で乾燥する。
【００４８】 この処理の結果、前記のアルミニウム層は完全に酸化アルミニウム層に転換さ
れる。
【００４９】 装置の操作： 最初に、すべての電極３に同じ電位を与える。この電極の電位をその他の電極
に対して８００ボルトの電位に変更することによって液滴５をすぐに隣接した電
極の方へ移動させることができる。その後液滴は各電極の上で静止するに到る。
【００５０】 電極３を繰り返しスイッチングすることによって、その表面上の液滴５の動き
を電極スクリーンの範囲内で随意に制御することができる。このようにして異な
った液滴４、５を同じ位置に移動させて合体させることができる。
【００５１】 液滴４と５の超疎性表面での運動は残留物を残すことなく、すなわちその運動
経路に沿って液体の残留物を付着させることなく進行する。このことは次のよう
にして達成することができる。液滴４（直径約１ｍｍ）であって4-(6-ジエチル
アミノ-3-ジエチルイミノ-3Ｈ-キサンチ-9-イル(xanth-9-yl))-1,3-ベンゼン-ジ
スルホン酸(Kiton Red、濃度水中で１×１０-2mol/l)の液滴４が超疎性表面にの
っている。この液滴４は電極８を介する閉じた経路（経路の長さ：４０ｍｍ）に
そって移動する。このプロセスを１０回繰り返し、全長の経路を４００ｍｍとす
る。その後、この液滴を除去し、純水の液滴を同様にして前に使用した閉じた経
路にそって１０回移動させる。
【００５２】 この液滴を分光学的分析に供する。染料は検出限界１０-10mol/l（液滴の容量
を基準）として全く検出できない。したがって液滴を移動させた結果である損失
は１０ppb未満である。
【００５３】 上述した例はすべての側が固体の壁で囲まれている液滴、例えばギャップ内も
しくは管内の液滴にも使用することができる。したがって、これらの実施形態は
単に電場を変更させるだけで、すなわちパーツを機械的に動かすことなく、損失
を生じないで液体の運搬を可能にする。
【００５４】 実施例２ 図２は、可動性のチップ１０を使用して液滴（この場合、水溶液）を完全に移
動する本発明の装置６を示している。
【００５５】 この装置は超疎性コーティングを有するアルミニウム製の支持プレート７とチ
ップ１０を有する。このチップも超疎性表面を有する。超疎性コーティングは実
施例１にしたがって製造される。
【００５６】 装置の操作： 4-(6-ジエチルアミノ-3-ジエチルイミノ-3H-キサンチ-6-イル)-1,3-ベンゼン-
ジスルホン酸(Kiton Red、濃度：１×１０-2mol/l水中)の溶液の液滴８が超疎性
表面上にのっている。体積Ｖ＝(3.00±0.05)×１０-9リットル。この体積は顕微
鏡を用いて球状の液滴の直径から決定した。
【００５７】 液滴８はチップ１０によってピックアップできる。このために、このチップを
約５ｍｍの距離まで近づけ、８００ボルトの電圧をチップ１０と基体プレート７
との間に印加する。このチップの半径は約０．５ｍｍである。電圧を切ることに
よって、チップに付着している液滴が水６５μｌを含む容器内に移動する。
【００５８】 分光学的分析によると、この水の中の染料濃度は実質的に４．５４×１０-7mo
l/lと測定されるが、これは上記のチップによって運ばれた体積Ｖ＝２．９５nl
に相当する。この移送を同じ方法で５回おこなうが、移送された量に損失はなく
、相対的配置誤差は１．５％以内である。
【００５９】 実施例３ 別の実施例により、図２に示す装置を利用して液滴を配置し完全に移送するこ
とを説明する。
【００６０】 4-(6-ジエチルアミノ-3-ジエチルイミノ-3H-キサンチ-9-イル)-1,3-ベンゼン
ジスルホン酸(Kiton Red，濃度：１×１０-2mol/l水中)の溶液の液滴８が超疎性
表面にのっている。体積Ｖ3＝(3.00±0.05)×１０-9リットルである。
【００６１】 1,1'-ジエチル-4,4'-ジカルボシアニン・ヨウ化物(濃度：１×１０-2mol/l,水
中)の溶液の別の液滴９が超疎性表面にのっている。その体積Ｖ4＝(3.00±0.05)
×１０-9リットル。
【００６２】 チップ１０を用いて液滴８を実施例２におけるようにして摘み上げる。電圧を
スイッチオフすることによって、チップに付着している液滴を装置のウェル(wel
l)１１に置く。別の液滴９をチップで取り上げ、上記ウェル内で液滴８と合体さ
せる。その後、両方の液滴をチップで摘み上げ、実施例２にしたがって６５μｌ
の水を含む容器内に移す。
【００６３】 この水の中の染料の濃度をその後分光学的方法で測定する。この移送を同じ方
法で５回おこなうが、移した体積Ｖ3とＶ4の損失は全くなく、相対的配置の誤差
は１．５％以内という結果である。
【００６４】 実施例４ 図３は貯液部（断面図）からの画定した小体積の液体を排出させる装置を示す
。この装置は、丸いチップ（直径１ｍｍ）を有する電極１２と、環状電極１３（
内径０．５ｍｍ）とからなる。両方の電極に超疎水性コーティングが施されてお
り、その形成は実施例１に記載されている。この装置を4-(6-ジエチルアミノ-3-
ジエチルイミノ-3H-キサンチ-9-イル)-1,3-ベンゼンジスルホン酸(Kiton Red，
濃度１×１０-2mol/l、水中)の水溶液に図３に示すように浸漬する。環状体１３
と電極１２との間に９００ボルトの電圧を加えると、液滴１５が貯液部１４から
排出され、電極１２に付着した状態になる。この液滴は側方に傾け、電場をスイ
ッチオフすることによって別の容器に移すことができる。既知の容量の水の中で
の上記染料の蛍光の強度を測定することによって決定する。排出を３０回繰り返
すことで、(65.0±0.2)×１０-9リットルの容量が得られる。
【００６５】 実施例５ 図３の装置の環状電極１３の代わりに図４に示す装置を使用することができる
。ここでは、超疎水性コーティングを有する３つの球状電極１６(直径１ｍｍ)が
設けられているが、超疎水性コーティングの製造は実施例１に説明した通りであ
る。図４に示すように、電極１６はほとんど三角形のギャップＭを形成するよう
に配置されていて、このギャップＭは図３における環状電極１３と同じ機能を果
たすものと考えられる。この装置を使用すると、実施例１におけるように液滴が
貯液部から排出される。この排出を３０回繰り返して、(50.0±0.3)×１０-12リ
ットルの体積が得られる。
【００６６】 同様に、他の構造（断面図または平面図において球状、正方形状、またはあら
ゆる形状のギャップ）を図３における環状体１３の代わりに計量配置に使用する
ことができる。周知の微細構造化(microstructuring)の技術（例えば、光、Ｘ線
または電子線のリソグラフィー技術）を使用して発生させることができる構造は
この目的に特に適している、というのは配置すべき小さな体積は相応の小さな構
造を必要とするからである。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｃ１２Ｍ 1/00 Ｃ１２Ｍ 1/00 Ａ 1/34 1/34 Ｂ Ｆ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 リューレ， ディーター ドイツ連邦共和国， オデンタール 51519， イム・ケールベリッヒ 29ベー Ｆターム(参考） 3C007 BS30 FU00 FU01 HS00 HS23 NS11 XG06 4B029 AA08 AA21 AA23 BB15 BB16 BB17 CC10 FA01 FA12 FA13 4G057 AB00 AB38 4G075 AA13 AA39 CA14 DA18 FA05 FB02 FB04 FB12 FC20

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 顕微鏡的規模で液滴を動かしまたは配置する方法であって、
    超疎性表面を有する支持体(７)上を、不均一電場、好ましく該支持体(７)とマニ
    ュピュレータ(１０)の間の不均一電場を使用して液滴(８、９)を動かすことを特
    徴とする上記の方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法であって、帯電したチップもしくはワ
    イヤ、特に超疎性表面を有するチップまたはワイヤがマニュピュレータ(１０)と
    して使用されることを特徴とする上記の方法。
  3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の方法であって、前記の電場を発生
    させるために、マニュピュレータ(１０)と支持体(７)との間に１００〜１０００
    ボルト、好ましくは４００〜６００ボルトの電圧が加えられることを特徴とする
    上記の方法。
  4. 【請求項４】 液滴を配置する装置であって、超疎性表面を有する支持体少
    なくとも一つと、場合によりあってもよい少なくとも一つの貯液部と、帯電可能
    なマニュピュレータ(１０)と、不均一電場を発生させる手段とを有する上記の装
    置。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の装置であって、前記のマニュピュレータ(
    １０)が超疎性表面を有する、特に直径が０．０１ないし１ｍｍであるチップを
    有することを特徴とする上記の装置。
  6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の装置であって、前記の超疎
    性表面が、積分範囲log(ｆ1/μｍ-1)＝−３とlog(ｆ1/μｍ-1)＝３との間で計算
    された、関数Ｓ(logｆ)＝ａ(ｆ)×ｆの積分が少なくとも０．５であることによ
    って個々のフーリエ成分の空間周波数ｆとそれらの振幅ａ(ｆ)が表されるもので
    ある表面凹凸形状性を有し、かつ超疎性ポリマーまたは耐久性のある超疎性を有
    する材料からなることを特徴とする上記の装置。
  7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の装置であって、前記の超疎
    性表面が超疎性材料でコートされた構造化したアルミニウム表面であることを特
    徴とする上記の装置。
  8. 【請求項８】 請求項１〜６のいずれかに記載の装置であって、上記の超疎
    性表面が水蒸気で処理され、超疎性材料でコートされたアルミニウム表面である
    ことを特徴とする上記の装置。
  9. 【請求項９】 請求項１〜６のいずれかに記載の装置であって、前記の超疎
    性表面がＮｉ(ＯＨ)2の粒子でコートされ、超疎性材料で被覆されている表面で
    あることを特徴とする上記の装置。
  10. 【請求項１０】 請求項１〜６のいずれかに記載の装置であって、前記の超
    疎性表面が超疎性材料で被覆されたサンドブラストで磨いた表面であることを特
    徴とする上記の装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１〜６のいずれかに記載の装置であって、前記の超
    疎性表面が、レーザーで構造化され、超疎性材料で被覆されたタングステンカー
    バイトの表面であることを特徴とする上記の装置。
  12. 【請求項１２】 請求項４〜１１のいずれかに記載の装置の、液体を顕微鏡
    的規模で、特に１０-6〜１０-12リッターの範囲で、好ましくは１０-9〜１０-6
    リッターの範囲での配置への使用。
  13. 【請求項１３】 請求項４〜１１のいずれかに記載の装置の使用であって、
    生化学的または化学的方法への、好ましくはＰＣＲ、ＥＬＩＳＡおよび／もしく
    は酵素活性の測定への使用。
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