JP2008286528A - Microknife and its manufacturing method - Google Patents

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善博 山田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a microknife having such thinness as to easily specify a cutting location and provide a microknife manufacturing method which enables the easy manufacture of such microknives. <P>SOLUTION: A cutting blade is made of a crystal material manufactured by a micromachining process. A part of a silicon substrate is etched to a depth corresponding to the thickness of the cutting blade from the front and back surfaces of the silicon substrate to form a groove having a depth corresponding to the thickness of the cutting blade. The thickness of a blade of an end item is adjusted by the depth of the groove. Then etching is performed from the back surface of the silicon substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、細胞、卵、微生物等を切断するために使用されるマイクロナイフとそのようなマイクロナイフを製造するマイクロナイフ製造方法に係り、特に、その刃厚を微細な細胞等の直径より薄くすることを容易化し、顕微鏡下の操作に際して細胞を破損させることなく切断することができるように工夫したものに関する。   The present invention relates to a microknife used for cutting cells, eggs, microorganisms, and the like, and a microknife manufacturing method for manufacturing such a microknife. In particular, the blade thickness is thinner than the diameter of a fine cell or the like. The present invention relates to a device devised so that it can be easily cut and can be cut without damaging cells during operation under a microscope.

生物学の分野においては、卵子の性判別を行ったり或いはクローン動物を作る研究のために、未受精卵の一部を切断したり或いは受精卵を分割することが行われている。又、医療分野においては、病原菌の特定のためにＤＮＡ・ＲＮＡ等を含む蛋白質の切り出しを行うため、細胞・組織等を切断・加工することが行われている。   In the field of biology, part of an unfertilized egg is cut or a fertilized egg is divided in order to perform sex determination of an egg or to make a cloned animal. In the medical field, in order to cut out proteins including DNA / RNA and the like for the identification of pathogenic bacteria, cells / tissues are cut and processed.

このような細胞の切断・加工の様子を図７に示す。図７（ａ）に示すように、生理食塩水等よりなるスポット１０３の中に細胞１０５が含まれており、この細胞１０５をナイフ１０１によって切断する。上記ナイフ１０１は金属刃を研磨した薄肉状のものである。その切断・加工の様子を図７（ｂ）に示す。   FIG. 7 shows how such cells are cut and processed. As shown in FIG. 7A, a cell 105 is contained in a spot 103 made of physiological saline or the like, and the cell 105 is cut by a knife 101. The knife 101 has a thin wall shape obtained by polishing a metal blade. The state of the cutting / processing is shown in FIG.

尚、先行技術を開示するものとして、例えば、特許文献１、特許文献２等がある。
特開平１１−１３８４９４号公報 特開２００４−１４１３６０号公報 For example, Patent Literature 1 and Patent Literature 2 disclose prior art.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-138494 JP 2004-141360 A

上記従来の構成によると次のような問題があった。
まず、細胞１０５の直径は一般的に数μｍから数百μｍ程度である。例えば、牛等の未受精卵子の直径は１２０μｍ程度である。これに対して従来の金属を加工・研磨した金属製のナイフ１０１の場合には、その厚みが細胞１０５の径に比べ同等か或いはそれより厚くなっている。そのため、顕微鏡下で切断しようとしても細胞１０５の切断位置を特定することができないという問題があった。
又、細胞１０５に含まれる組織・核・ＤＮＡ等の切り出しを行う場合、できるだけ組織・核・ＤＮＡ等を破壊することがないように透明帯を切断する必要がある。その為には十分鋭角な刃先である必要があり、且つ、組織・核・ＤＮＡ等を正確に分離するために透明帯の蛋白質が刃先へ付着することを防止する必要がある。しかしながら従来のナイフ１０１ではそのようなことは不可能であった。 The conventional configuration has the following problems.
First, the diameter of the cell 105 is generally about several μm to several hundred μm. For example, the diameter of an unfertilized egg such as a cow is about 120 μm. On the other hand, in the case of a metal knife 101 obtained by processing and polishing a conventional metal, the thickness is equal to or greater than the diameter of the cell 105. For this reason, there is a problem that the cutting position of the cell 105 cannot be specified even if it is cut under a microscope.
Further, when excising tissue, nucleus, DNA, etc. contained in the cell 105, it is necessary to cut the zona pellucida so as not to destroy the tissue, nucleus, DNA, etc. as much as possible. For that purpose, it is necessary to have a sufficiently sharp blade edge, and in order to accurately separate tissues, nuclei, DNA, etc., it is necessary to prevent the zona pellucida protein from adhering to the blade edge. However, this is not possible with the conventional knife 101.

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、切断位置が容易に特定できる程度に薄い厚みの切断刀を有するマイクロナイフとそのようなマイクロナイフを容易に製造することを可能にするマイクロナイフ製造方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve such problems, and the object of the present invention is to provide a microknife having a cutting knife that is thin enough to easily identify the cutting position, and such a microknife. It is an object of the present invention to provide a microknife manufacturing method that can be easily manufactured.

上記課題を解決するべく本願発明の請求項１によるマイクロナイフは、切断刃がマイクロマシニング工程によって製造された結晶性材質からなることを特徴とするものである。
又、請求項２によるマイクロナイフは、請求項１記載のマイクロナイフにおいて、上記切断刃と支持体は一連のマイクロマシニング工程によって一体に成形されたものであることを特徴とするものである。
又、請求項３によるマイクロナイフは、請求項１記載のマイクロナイフにおいて、上記切断刃の刃先半径が２００ｎｍ以下であることを特徴とするものである。
又、請求項４によるマイクロナイフは、請求項１記載のマイクロナイフにおいて、上記切断刃の刃先は酸化処理により、アモルフォス化されていることを特徴とするものである。
又、請求項５によるマイクロナイフは、請求項１記載のマイクロナイフにおいて、上記切断刃が単結晶シリコン製であることを特徴とするものである。
又、請求項６によるマイクロナイフは、請求項１記載のマイクロナイフにおいて、細胞や組織等の生体を切断する生体切断用であることを特徴とするものである。
又、請求項７によるマイクロナイフは、請求項１記載のマイクロナイフにおいて、上記切断刃の刃先が結晶方位により形成されたものであることを特徴とするものである。
又、請求項８によるマイクロナイフは、シリコン基板の裏表より切断刃の厚さに対応するだけエッチングし、シリコン基板の堀り込まれた部分に切断刃の厚さに対応する深さの溝を形成し、溝の深さにより最終品の刃の厚みを調整し、その後、前記シリコン基板の裏面よりエッチングすることを特徴とするものである。 In order to solve the above problem, a microknife according to claim 1 of the present invention is characterized in that the cutting blade is made of a crystalline material manufactured by a micromachining process.
A microknife according to claim 2 is characterized in that, in the microknife according to claim 1, the cutting blade and the support are integrally formed by a series of micromachining processes.
According to a third aspect of the present invention, in the microknife according to the first aspect, the cutting edge radius of the cutting blade is 200 nm or less.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the microknife according to the first aspect, wherein the cutting edge of the cutting blade is amorphized by oxidation treatment.
A micro knife according to claim 5 is the micro knife according to claim 1, wherein the cutting blade is made of single crystal silicon.
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the microknife according to the first aspect, wherein the microknife is for cutting a living body such as a cell or tissue.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the microknife according to the first aspect, wherein the cutting edge of the cutting blade is formed with a crystal orientation.
Further, the microknife according to claim 8 is etched from the back and front of the silicon substrate as much as the thickness of the cutting blade, and a groove having a depth corresponding to the thickness of the cutting blade is formed in the etched portion of the silicon substrate. It is formed, the thickness of the blade of the final product is adjusted by the depth of the groove, and then etched from the back surface of the silicon substrate.

以上説明したように、本願発明の請求項１によるマイクロナイフによると、切断刃がマイクロマシニング工程によって製造された結晶性材質からなることを特徴としているので、刃厚を容易に薄くすることができ、強度のある切断刃とすることができる。また、一度に多数のマイクロナイフを得ることができる。
又、請求項２によるマイクロナイフによると、請求項１記載のマイクロナイフにおいて、上記切断刃と支持体は一連のマイクロマシニング工程によって一体に成形されたものであるので、切断刃を支持体に固定するために特別の作業や構造物を必要としないという利点がある。
又、請求項３によるマイクロナイフによると、請求項１記載のマイクロナイフにおいて、上記切断刃の刃先半径が２００ｎｍ以下であるので、光学顕微鏡下で切断作業を行うとき、マイクロナイフの影ができず、影により作業が妨げられることがない。
又、請求項４によるマイクロナイフによると、請求項１記載のマイクロナイフにおいて、上記切断刃の刃先は酸化処理によりアモルフォス化されているので、蛋白質の癒着を防止することができ、顕微鏡下で切断作業を行うときに、良好に操作することができる。
又、請求項５によるマイクロナイフによると、請求項１記載のマイクロナイフにおいて、上記切断刃が単結晶シリコン製であるので、上記切断刃の刃先は酸化処理によりアモルフォス化されているので、刃先端を非常に鋭角にすることができ、細胞や組織等を容易に切断することができる。
又、請求項６によるマイクロナイフによると、請求項１記載のマイクロナイフにおいて、細胞や組織等の生体を切断する生体切断用であるので、生体切断に優れた効果を発揮する。
又、請求項７によるマイクロナイフによると、請求項１記載のマイクロナイフにおいて、上記切断刃の刃先が結晶方位により形成されたものであるので、鋭利なマイクロナイフを容易に得ることができる。
又、請求項８によるマイクロナイフ製造方法によると、シリコン基板の裏表より切断刃の厚さに対応するだけエッチングし、シリコン基板の堀り込まれた部分に切断刃の厚さに対応する深さの溝を形成し、溝の深さにより最終品の刃の厚みを調整し、その後、前記シリコン基板の裏面よりエッチングし、マイクロナイフとして構成されるので、微細なマイクロナイフをシリコン基板から一度に多数枚製造することができる。 As described above, according to the microknife according to claim 1 of the present invention, the cutting blade is made of a crystalline material manufactured by the micromachining process, so that the blade thickness can be easily reduced. , A strong cutting blade can be obtained. Moreover, many microknives can be obtained at once.
Further, according to the microknife according to claim 2, in the microknife according to claim 1, since the cutting blade and the support are integrally formed by a series of micromachining processes, the cutting blade is fixed to the support. There is an advantage in that no special work or structure is required.
Moreover, according to the microknife according to claim 3, in the microknife according to claim 1, since the cutting edge radius of the cutting blade is 200 nm or less, the shadow of the microknife cannot be formed when the cutting operation is performed under an optical microscope. The work is not hindered by shadows.
Further, according to the microknife according to claim 4, in the microknife according to claim 1, since the cutting edge of the cutting blade is amorphized by oxidation treatment, protein adhesion can be prevented, and cutting is performed under a microscope. When working, it can be operated well.
Further, according to the microknife according to claim 5, in the microknife according to claim 1, since the cutting blade is made of single crystal silicon, the cutting edge of the cutting blade is amorphized by oxidation treatment. Can be made to have a very acute angle, and cells and tissues can be easily cut.
Moreover, according to the microknife according to claim 6, since the microknife according to claim 1 is used for cutting a living body such as a cell or tissue, it exhibits an excellent effect on cutting the living body.
Further, according to the microknife according to claim 7, in the microknife according to claim 1, since the cutting edge of the cutting blade is formed by the crystal orientation, a sharp microknife can be easily obtained.
According to the microknife manufacturing method of claim 8, etching is performed from the front and back sides of the silicon substrate as much as the thickness of the cutting blade, and the depth corresponding to the thickness of the cutting blade is formed in the portion of the silicon substrate that has been dug. Are formed, and the thickness of the blade of the final product is adjusted by the depth of the groove, and then etched from the back surface of the silicon substrate to constitute a microknife. Many sheets can be manufactured.

以下、図１乃至図５を参照して本発明の一実施の形態を説明する。図１は、本実施の形態によるマイクロナイフ１の構成を示す斜視図である。上記マイクロナイフ１は、肉厚３０μｍの切断刃３と、この切断刃３を支持する厚さ２２０μｍの支持体５とから構成されている。上記支持体５はマイクロナイフ１を保持具７（図３に示す）に取り付けるための固定部として機能するものである。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a microknife 1 according to the present embodiment. The microknife 1 includes a cutting blade 3 having a thickness of 30 μm and a support 5 having a thickness of 220 μm that supports the cutting blade 3. The support 5 functions as a fixing part for attaching the microknife 1 to a holder 7 (shown in FIG. 3).

上記切断刃３は結晶性材料で構成されており、マイクロマシニングエ程により形成されたものである。又、切断刃３の材質としては、強度が大きくてマイクロマシニングエ程により加工でき、且つ、結晶性材料であれば何でもよいが、その中でも単結晶シリコンが好適である。   The cutting blade 3 is made of a crystalline material, and is formed by a micromachining process. As the material of the cutting blade 3, any material can be used as long as it is strong and can be processed by a micromachining process, and is a crystalline material. Among them, single crystal silicon is preferable.

上記切断刃３と上記支持体５は既に説明したように一体的に形成されており、又、上記切断刃３は上記支持体５と同じ材質で構成され、支持体５より厚みが薄く形成されている。切断刃３の厚みが支持体５の厚みより薄く形成されていることにより、切断の際の使い勝手が良好なものとなっている。
尚、上記保持具７の材質は、上記支持体５と接合できるものであれば何でもよい。 The cutting blade 3 and the support 5 are integrally formed as described above, and the cutting blade 3 is made of the same material as the support 5 and is thinner than the support 5. ing. Since the thickness of the cutting blade 3 is formed thinner than the thickness of the support 5, the usability at the time of cutting is good.
The material of the holder 7 may be anything as long as it can be joined to the support 5.

次に、図２を参照して、本実施の形態によるマイクロナイフ1の製造工程を説明する。図２は図１をＺ方向からみた状態を製造工程順に示した図である。図２において、符号１１は酸化膜、符号１３はパターンマスク、符号１５は単結晶シリコン、符号１６はポジ型レジストを夫々示している。   Next, with reference to FIG. 2, the manufacturing process of the microknife 1 according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a diagram showing the state of FIG. 1 viewed from the Z direction in the order of the manufacturing process. In FIG. 2, reference numeral 11 denotes an oxide film, reference numeral 13 denotes a pattern mask, reference numeral 15 denotes single crystal silicon, and reference numeral 16 denotes a positive resist.

まず、図２（ａ）に示すように、自然酸化膜で覆われていて、直径４インチ、厚さ２２０μｍ、（１００）面方位の単結晶シリコン基板１５を図示しない電気炉に入れる。それによって、シリコン基板１５の表面に酸化膜１１を０．２〜０．７μｍの範囲で成長させる。   First, as shown in FIG. 2A, a single crystal silicon substrate 15 that is covered with a natural oxide film and has a diameter of 4 inches, a thickness of 220 μm, and a (100) plane orientation is placed in an electric furnace (not shown). Thereby, the oxide film 11 is grown on the surface of the silicon substrate 15 in the range of 0.2 to 0.7 μm.

次に、図２（ｂ）に示すように、ポジ型レジスト１６をスピンコーターによりシリコン基板１５の表面に均一に塗布する   Next, as shown in FIG. 2B, the positive resist 16 is uniformly applied to the surface of the silicon substrate 15 by a spin coater.

次に、図２（ｃ）に示すように、図1の斜視図に示すようなナイフ平面形状を描いたパターンマスク１３を使用し、結晶方位を合わせパターニングし、ナイフ形状周囲を所望のナイフ最終肉厚になるようＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）水溶液又はＫＯＨ（水酸化カリウム）等のアルカリ溶液によりエッチングして３０μｍの溝を形成する。その様子を図２（ｄ）に示す。 Next, as shown in FIG. 2 (c), a pattern mask 13 having a knife plane shape as shown in the perspective view of FIG. Etching is performed with an aqueous solution of TMAH (tetramethylammonium hydroxide) or an alkaline solution such as KOH (potassium hydroxide) so as to be thick, thereby forming a 30 μm groove. This is shown in FIG.

次に、図２（ｅ）に示すように、シリコン基板１５を図示しない電気炉に入れて表面に再酸化膜１１´を０．２〜０．７μｍの範囲で成長させる。   Next, as shown in FIG. 2E, the silicon substrate 15 is put into an electric furnace (not shown), and a reoxidized film 11 'is grown on the surface in a range of 0.2 to 0.7 μm.

次に、図２（ｆ）に示すように、片面エッチングしたシリコン基板１５を反転させる。次に、図２（ｇ）に示すように、シリコン基板１５の裏面にポジ型レジスト１６をスピンコーターにより均一に塗布する。そして、先に使用したパターンマスク１３と位置合わせされた裏面パターンマスク１３´を使用してパターンニングを施す。 Next, as shown in FIG. 2F, the silicon substrate 15 etched on one side is inverted. Next, as shown in FIG. 2G, a positive resist 16 is uniformly applied to the back surface of the silicon substrate 15 by a spin coater. Then, patterning is performed using the back surface pattern mask 13 ′ aligned with the previously used pattern mask 13.

その後、ナイフ形状周囲をシリコン基板１５が貫通するまでＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）水溶液によりエッチングしてナイフを形成する。   Thereafter, a knife is formed by etching with a TMAH (tetramethylammonium hydroxide) aqueous solution until the silicon substrate 15 penetrates around the knife shape.

次に、図２（ｉ）に示すように、シリコン基板１５を図示しない電気炉に入れて表面に再酸化膜１１´を１μｍ成長させ。そして、熱拡散による結晶のアモルファス化を促進し、刃先の緻密性を向上させる。 Next, as shown in FIG. 2I, the silicon substrate 15 is placed in an electric furnace (not shown), and a reoxidized film 11 ′ is grown on the surface by 1 μm. And it promotes the amorphization of the crystal by thermal diffusion and improves the precision of the cutting edge.

最後に、図２（ｊ）に示すように、酸化膜１１´を除去して刃厚３０μｍのマイクロナイフ１とするものである。 Finally, as shown in FIG. 2 (j), the oxide film 11 ′ is removed to form a microknife 1 having a blade thickness of 30 μm.

そして、図３に示すように、得られたマイクロナイフ１を、予め支持体５の厚みに合わせた溝加工が施された保持具７に差し込み、接着剤を用いて固定する。   Then, as shown in FIG. 3, the obtained microknife 1 is inserted into a holder 7 that has been previously grooved in accordance with the thickness of the support 5 and fixed using an adhesive.

次に、図３に示すように、得られたマイクロナイフ１を使用して細胞を切断・加工する。すなわち、マニュピュレーターハンド２１の先に、保持具７を介してマイクロナイフ１を取り付けて家畜の胚細胞２３の切断・加工を行った。上記胚細胞２３はシャーレ２５の中においてスポット２７の中に含まれている。   Next, as shown in FIG. 3, the obtained microknife 1 is used to cut and process the cells. That is, the microknife 1 was attached to the tip of the manipulator hand 21 via the holder 7 to cut and process the livestock embryo cells 23. The embryo cell 23 is contained in the spot 27 in the petri dish 25.

上記マイクロナイフ１によって胚細胞２３を切断・加工する様子を対物レンズ２９を介して撮影し、それによって得られた連続写真を図面化したものを図４に示す。図４(ａ)〜図４（ｃ）にかけては上記マイクロナイフ１によって胚細胞２３を切断している様子が順次示されている。図４（ｄ）は切断が完了した状態を示しているものである。直径約１２０μｍの牛胚細胞２３に対して、厚さ３０μｍのマクロナイフ１は、対象細胞の視認性もよく、胚細胞２３の組織３０を何等破損させることなく、又、蛋白質の癒着もなく、良好に切断できていることがわかる。   FIG. 4 shows a photograph of a state in which the embryonic cell 23 is cut and processed by the microknife 1 through the objective lens 29, and a continuous photograph obtained thereby is shown in FIG. 4 (a) to 4 (c) sequentially show how the embryonic cell 23 is cut by the microknife 1. FIG. FIG. 4D shows a state in which the cutting has been completed. For the bovine embryo cell 23 having a diameter of about 120 μm, the macro knife 1 having a thickness of 30 μm has good visibility of the target cell, does not damage the tissue 30 of the embryo cell 23, and does not adhere to the protein. It turns out that it can cut | disconnect favorably.

以上本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。
まず、マイクロナイフ１がマイクロマシニング工程によって製造された結晶性材質、その中でも特に単結晶シリコン材料から構成されているので、その刃厚を容易に薄くすることができ、強度のある切断刃とすることができる。それによって、細胞２３を破損させることなく、又、蛋白質の癒着が生じることもなく、容易に切断することができるものである。
又、一度に多数のマイクロナイフ１を得ることができる。
又、上記マイクロナイフ１において、上記切断刃３と支持体５は一連のマイクロマシニング工程によって一体に成形されたものであるので、切断刃３を支持体５に固定するために特別の作業を必要としない。
又、本実施の形態によるマイクロナイフ１においては、上記切断刃３の刃先半径は２００ｎｍ以下であるので、切断刃３を容易に薄くすることができる。そして、光学顕微鏡下で切断作業を行うとき、マイクロナイフ１の影ができず、影により作業が妨げられることがない。
又、本実施の形態によるマイクロナイフ１においては、切断刃３の刃先は酸化処理によりアモルフォス化されているので、酸化処理をすることにより刃先端を非常に鋭角にすることができる。
又、蛋白質の癒着を防止することができ、顕微鏡下で切断作業を行うときに、良好に操作することができる。
又、本実施の形態によるマイクロナイフ１は、切断刃３の刃先が結晶方位により形成されたものであるので、鋭利なマイクロナイフを容易に得ることができる。
又、本実施の形態の場合には、シリコン基板の裏表より切断刃の厚さに対応するだけエッチングし、シリコン基板の堀り込まれた部分に切断刃３の厚さに対応する深さの溝を形成し、溝の深さにより最終品の刃の厚みを調整し、その後、前記シリコン基板の裏面よりエッチングし、マイクロナイフを形成するようにしているので、微細なマイクロナイフ１を１枚のシリコン基板から一度に多数製造することができる。 As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
First, since the microknife 1 is made of a crystalline material manufactured by a micromachining process, particularly a single crystal silicon material, the blade thickness can be easily reduced, and a strong cutting blade is obtained. be able to. As a result, the cell 23 can be easily cleaved without damaging the cell 23 and without causing protein adhesion.
Moreover, many microknives 1 can be obtained at once.
Further, in the microknife 1, the cutting blade 3 and the support 5 are integrally formed by a series of micromachining processes. Therefore, special work is required to fix the cutting blade 3 to the support 5. And not.
Moreover, in the microknife 1 according to the present embodiment, the cutting edge 3 has a cutting edge radius of 200 nm or less, so that the cutting blade 3 can be easily made thin. When the cutting operation is performed under the optical microscope, the shadow of the microknife 1 cannot be formed, and the operation is not hindered by the shadow.
Further, in the microknife 1 according to the present embodiment, the cutting edge of the cutting blade 3 is amorphized by oxidation treatment, so that the tip of the blade can be made to have a very acute angle by oxidation treatment.
In addition, protein adhesion can be prevented, and when the cutting operation is performed under a microscope, the operation can be favorably performed.
In addition, since the cutting edge 3 of the microknife 1 according to the present embodiment is formed with a crystal orientation, a sharp microknife can be easily obtained.
Further, in the case of the present embodiment, etching is performed from the front and back of the silicon substrate as much as the thickness of the cutting blade, and a depth corresponding to the thickness of the cutting blade 3 is formed in the portion where the silicon substrate is dug. A groove is formed, the thickness of the blade of the final product is adjusted according to the depth of the groove, and then etching is performed from the back surface of the silicon substrate to form a microknife. Many silicon substrates can be manufactured at one time.

又、前記第１の実施の形態の場合には、マイクロナイフ１を製造する段階で再酸化処理を行っている。これに対して、そのような再酸化処理を行わずにマイクロナイフ１を得ることもあり、そのようなマイクロナイフ１も本願発明の範囲である。
但し、この場合は、図５に示すように、マイクロナイフ１によって細胞２３を切断しようとした場合に、切断不良により細胞２３内の組織３０がはみ出したり飛び出てしまうことがある。
これに対して、前記第１の実施の形態の場合のように、マイクロナイフ１を製造する段階で再酸化処理を行った場合には、そのような切断不良を確実に防止することができる。 In the case of the first embodiment, the reoxidation process is performed at the stage of manufacturing the microknife 1. On the other hand, the microknife 1 may be obtained without performing such reoxidation treatment, and such a microknife 1 is also within the scope of the present invention.
However, in this case, as shown in FIG. 5, when the cell 23 is to be cut by the microknife 1, the tissue 30 in the cell 23 may protrude or jump out due to poor cutting.
On the other hand, when the re-oxidation process is performed at the stage of manufacturing the microknife 1 as in the case of the first embodiment, it is possible to reliably prevent such cutting defects.

次に、図６を参照して本発明の第２の実施の形態を説明する。前記第１の実施の形態の場合には、切断刃３の形状を鋭利な三角形形状としたが、この第２の実施の形態の場合には、これを平形としたものである。このようにパターンマスクの設計により、様々な形状のマイクロナイフを容易に形成することができ、使用形態に合わせて自由度の高いマイクロナイフを得ることができる。
その他の構成は前記第１の実施の形態の場合と同様であり、同一部分には同一符号を付して示しその説明は省略する。
したがって、この場合も前記第１の実施の形態の場合と同様の効果を奏することができる。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the case of the first embodiment, the shape of the cutting blade 3 is a sharp triangular shape. In the case of the second embodiment, this is a flat shape. In this way, by designing the pattern mask, various shapes of microknives can be easily formed, and microknives with a high degree of freedom can be obtained in accordance with usage patterns.
Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
Therefore, in this case as well, the same effect as in the case of the first embodiment can be obtained.

尚、本発明は前記第１、第２の実施の形態に限定されるものではない。
まず、マイクロナイフの形状、大きさについてはこれを特に限定するものではない。
前記第１、第２の実施の形態の場合には、切断刃３と支持体５を一体化させた構成を例に挙げて説明したが、別体の場合も考えられる。
その他、図示した構成はあくまで一例である。 The present invention is not limited to the first and second embodiments.
First, the shape and size of the microknife are not particularly limited.
In the case of the first and second embodiments, the configuration in which the cutting blade 3 and the support 5 are integrated has been described as an example, but separate cases are also conceivable.
In addition, the illustrated configuration is merely an example.

本発明は、細胞、卵、微生物等を切断するために使用されるマイクロナイフとそのようなマイクロナイフを製造するマイクロナイフ製造方法に係り、特に、その刃厚を微細な細胞等の直径より薄くすることを容易化し、顕微鏡下の操作に際して細胞を破損させることなく切断することができるように工夫したものに関し、例えば、生物学の分野においては、卵子の性判別を行ったり、クローン動物を作るための研究に好適である。   The present invention relates to a microknife used for cutting cells, eggs, microorganisms, and the like, and a microknife manufacturing method for manufacturing such a microknife. In particular, the blade thickness is thinner than the diameter of a fine cell or the like. For example, in the field of biology, sex determination of eggs or creation of cloned animals is made with respect to things devised so that cells can be cut without damaging cells when operated under a microscope. Suitable for research.

本発明の第１の実施の形態を示すで、マイクロナイフの全体の構成を示す斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of a microknife, showing a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、図1をＺ方向から見た状態をマイクロナイフの製造方法の工程順に示す図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention, and is a figure which shows the state which looked at FIG. 1 from the Z direction in order of the process of the manufacturing method of a microknife. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、マイクロナイフを使用して胚細胞を切断する様子を示す斜視国である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention, and is a perspective country which shows a mode that an embryonic cell is cut | disconnected using a microknife. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、家畜の胚細胞をマイクロナイフによって切断する様子を順次写真撮影してそれを図面化した図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention, and is the figure which photographed a mode that the aspect which cut | disconnects the embryo cell of livestock with a microknife in order, and made it into drawing. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、再酸化処理を行っていないマイクロナイフにより切断する様子を順次写真撮影してそれを図面化した図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention, and is the figure which photographed sequentially a mode that it cut | disconnects with the microknife which has not performed the reoxidation process, and made it into drawing. 本発明の第２の実施の形態を示す図で、マイクロナイフの全体の構成を示す斜視図である。It is a figure which shows the 2nd Embodiment of this invention, and is a perspective view which shows the structure of the whole microknife. 従来例を示す図で、図７（ａ）は細胞の加工を行なう前の様子を示す平面図、図７（ｂ）は細胞の加工を行なう様子を示す平面図である。FIG. 7 (a) is a plan view showing a state before cell processing, and FIG. 7 (b) is a plan view showing a state of cell processing.

符号の説明Explanation of symbols

１ マイクロナイフ
３ 切断刃
５ 支持体
７ 保持具
１１ 酸化皮膜
１１´ 再酸化皮膜
１３ パターンマスク
１３´ 裏面パターンマスク
１５ シリコン基板
１６ ポジ型レジスト
２１ マニュピレータハンド
２３ 胚細胞
２５ シャーレ
２７ スポット
２９ 対物レンズ
３０ 細胞組織

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Micro knife 3 Cutting blade 5 Support body 7 Holder 11 Oxide film 11 'Re-oxidation film
13 Pattern mask 13 'Back pattern mask 15 Silicon substrate 16 Positive resist 21 Manipulator hand 23 Embryonic cell 25 Petri dish 27 Spot 29 Objective lens
30 cell tissue

Claims (8)

切断刃がマイクロマシニング工程によって製造された結晶性材質からなることを特徴とするマイクロナイフ。 A microknife characterized in that the cutting blade is made of a crystalline material manufactured by a micromachining process. 請求項１記載のマイクロナイフにおいて、
上記切断刃と支持体は一連のマイクロマシニング工程によって一体に成形されたものであることを特徴とするマイクロナイフ。 The microknife of claim 1, wherein
A microknife characterized in that the cutting blade and the support are integrally formed by a series of micromachining processes. 請求項１記載のマイクロナイフにおいて、
上記切断刃の刃先半径が２００ｎｍ以下であることを特徴とするマイクロナイフ。 The microknife of claim 1, wherein
A microknife having a cutting edge radius of the cutting blade of 200 nm or less. 請求項１記載のマイクロナイフにおいて、
上記切断刃の刃先は酸化処理によりアモルフォス化されていることを特徴とするマイクロナイフ。 The microknife of claim 1, wherein
A microknife characterized in that the cutting edge of the cutting blade is amorphized by oxidation treatment. 請求項１記載のマイクロナイフにおいて、
上記切断刃が単結晶シリコン製であることを特徴とするマイクロナイフ。 The microknife of claim 1, wherein
A microknife characterized in that the cutting blade is made of single crystal silicon. 請求項１記載のマイクロナイフにおいて、
細胞や組織等の生体を切断する生体切断用であることを特徴とするマイクロナイフ。 The microknife of claim 1, wherein
A microknife for cutting a living body such as a cell or tissue. 請求項１記載のマイクロナイフにおいて、
上記切断刃の刃先が結晶方位により形成されたものであることを特徴とするマイクロナイフ。 The microknife of claim 1, wherein
A microknife characterized in that the cutting edge of the cutting blade is formed by a crystal orientation. シリコン基板の裏表より切断刃の厚さに対応するだけエッチングし、シリコン基板の掘り込まれた部分に切断刃の厚さに対応する深さの溝を形成し、溝の深さにより最終品の刃の厚みを調整し、その後、前記シリコン基板の裏面よりエッチングすることを特徴とするマイクロナイフの製造方法。 Etching is performed from the front and back of the silicon substrate as much as the thickness of the cutting blade, and a groove having a depth corresponding to the thickness of the cutting blade is formed in the dug portion of the silicon substrate. A method of manufacturing a microknife, comprising adjusting the thickness of the blade and then etching from the back surface of the silicon substrate.
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