JP2022534329A - 平面導波路を有するフローセルの製造 - Google Patents

平面導波路を有するフローセルの製造 Download PDF

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Abstract

１つの例において提供されるフローセルの製造方法は、コア層を形成する工程、および光を前記コア層に結合するための回折格子を形成する工程を含み、前記コア層が基板とナノウェル層との間に配置され、前記ナノウェル層が試料を受け取るためのナノウェルを有し、前記コア層が基板およびナノウェル層よりも高い屈折率を有する。【選択図】図３

Description

（関連出願）
本願は、以下の各出願：発明の名称「ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ Ａ ＦＬＯＷＣＥＬＬ ＷＩＴＨ Ａ ＰＬＡＮＡＲ ＷＡＶＥＧＵＩＤＥ」の、２０１９年５月２８日に出願した米国仮特許出願第６２/８５３,３５０号、および発明の名称「ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ Ａ ＦＬＯＷＣＥＬＬ ＷＩＴＨ Ａ ＰＬＡＮＡＲ ＷＡＶＥＧＵＩＤＥ」の、２０１９年７月１７日に出願したオランダ特許出願第Ｎ２０２３５１６号に対して優先権を主張し、上記関連する各特許出願の内容は、参照によりその全体が本明細書に援用される。
異なる材料の試料は、様々な分析プロセスの内の１つ以上を使用して分析することができる。例えば、ハイスループットＤＮＡシーケンシングのようなシーケンシングは、ゲノム解析および他の遺伝学的研究の基礎となり得る。例えば、合成によるシーケンシング（ＳＢＳ）技術は、ターミネーターと発光スペクトルを有する蛍光色素を含む修飾デオキシリボヌクレオチド三リン酸塩（ｄＮＴＰ）を使用する。この種のシーケンシングおよび他のタイプのシーケンシングでは、遺伝物質の試料の特性は、試料に照明を当て、照明に応答して発生する発光光（例えば、蛍光光）を検出することによって決定される。照明の品質は、発光光の検出の品質および効率を決定することができる。例えば、照明光のかなりの部分が関連する試料材料に到達しない場合、これはシステムにおける低レベルの効率をもたらす可能性がある。別の例として、照明光が不適切に試料の他の部分に当たる場合、これは試料の劣化につながる可能性がある。
第１の態様において、フローセルを製造する方法は、コア層を形成する工程、およびコア層に光を結合させるための回折格子を形成する工程を含み、コア層は基板とナノウェル層との間に配置され、ナノウェル層は試料を受け取るためのナノウェルを有し、コア層は基板およびナノウェル層よりも高い屈折率を有する。
実施形態には、以下の特徴の内の任意のまたはすべてを任意の好適な組み合わせで含んでもよい。回折格子を形成することは、フォトリソグラフィパターリング、ナノインプリント、またはその両方を含む。コア層は、回折格子の形成と共通のプロセスで形成される。コア層は、回折格子の形成とは別の工程で形成される。回折格子は、基板上にフォトリソグラフィパターニングにより形成され、回折格子上にコア層が形成され、コア層上にナノウェル層が形成される。回折格子は、基板上にナノインプリントで形成され、回折格子上にコア層が形成され、コア層上にナノウェル層が形成されている。基板上に回折格子を形成し、回折格子上にコア層を形成し、コア層上に追加層を形成し、追加層上にナノウェル層を形成する。追加層およびナノウェル層は、ナノウェルを形成する前には、最初はナノウェルを含まず、上記方法は更に、追加層がそのままの状態で残っている間、ナノウェルを形成するためにナノウェル層をパターン加工する工程、その後、ナノウェル中のコア層を露出させるために、ナノウェル層のパターンを追加層に転写する工程を含む。パターンは、エッチングによって転写される。コア層が基板上に形成され、回折格子およびナノウェル層がコア層上に形成される。基板上にコア層を形成し、コア層上に回折格子を形成し、回折格子上にナノウェル層を形成する。前記基板上にコア層が形成され、前記コア層上に第１の層が形成され、前記第１の層上に第２の層が形成され、前記第１および第２の層にそれぞれ前記回折格子およびナノウェルが形成されている。基板上にコア層が形成され、コア層上に樹脂層が形成され、樹脂層に回折格子とナノウェルが形成されている。回折格子層とナノウェル層は、共通の工程で形成される。回折格子層とナノウェル層は、フローセルの同一層に形成される。回折格子およびナノウェル層はフローセルの別の層に形成される。
第２の態様において、フローセルは、基板；試料を受け取るためのナノウェルを有するナノウェル層；基板とナノウェル層との間に配置されたコア層；およびコア層に光を結合させるための回折格子を含み、前記コア層は、基板およびナノウェル層よりも高い屈折率を有する。
実施形態は、以下の特徴の内のいずれかまたはすべてを含んでもよい。回折格子が基板を覆って配置され、コア層が回折格子を覆って配置され、ナノウェル層がコア層を覆って配置される。基板を覆う回折格子層と、回折格子を含む回折格子層および回折格子を含む第１の樹脂層が基板の上に配置され、ナノウェルを含む第２の樹脂層が第１の樹脂層の上に配置されている。回折格子が基板の上に配置され、第１の樹脂層が回折格子の上に配置され、第２の樹脂層が第１の樹脂層の上に配置され、ナノウェルが第１の樹脂層および第２の樹脂層に配置されている。コア層が基板の上に配置され、コア層の上に樹脂層が配置され、回折格子とナノウェルが樹脂層の中に配置されていることを特徴とする。コア層が基板の上に配置され、回折格子がコア層の上に配置され、回折格子の上にナノウェル層が配置されている。回折格子層がコア層を覆い、回折格子層が回折格子を含む。コア層が基板の上に配置され、ポリマー層がコア層の上に配置され、ポリマー層の上に樹脂層が配置され、回折格子がポリマー層の上に配置され、ナノウェルが樹脂層の上に配置される。また、基板の上にポリマー層が配置され、ポリマー層の上に樹脂層が配置され、ポリマー層に回折格子が配置され、樹脂層にナノウェルが配置されている。
前述の概念および以下でより詳細に論じられる追加の概念のすべての組み合わせが、本明細書中に記載された本発明の要件の一部として企図され、本明細書中に記載されたような利点を達成してもよいことが理解されるべきである（そのような概念が相互に矛盾しないことを条件とする）。特に、本開示の最後に現れる請求された主題のすべての組み合わせは、本明細書中に記載された発明の要件の一部として企図され、本明細書中に記載されたような利益を達成することができる。
平面導波路の１つの製造例を示す。 図１の平面導波路に関連した平面導波路の製造方法を示す。 平面導波路の１つの製造例を示す。 図３の平面導波路に関連した平面導波路の製造方法を示す。 平面導波路の１つの製造例を示す。 図５の平面導波路に関連した平面導波路の製造方法を示す。 平面導波路の１つの製造例を示す。 図７の平面導波路に関連した平面導波路の製造方法を示す。 平面導波路の１つの製造例を示す。 図９の平面導波路に関連した平面導波路の製造方法を示す。 平面導波路の１つの製造例を示す。 図１１の平面導波路に関連した平面導波路の製造方法を示す。 平面導波路の１つの製造例を示す。 図１３の平面導波路に関連した平面導波路の製造方法を示す。 平面導波路の１つの製造例を示す。 図１５の平面導波路に関連した平面導波路の製造方法を示す。 フローセルの１つの例を示す。 装置、カートリッジ、およびフローセルを含むシステムの図である。 例示的な照明システムの図である。
本開示は、試料の改善された分析を容易にするシステム、技術、製造物品、および／または物質の組成物を記載する。試料分析は、これらに限定されないが、遺伝子配列決定（例えば、遺伝物質の構造を決定する）、ジェノタイピング（ｇｅｎｏｔｙｐｉｎｇ；例えば、個人の遺伝的構成の違いを決定する）、遺伝子発現（例えば、遺伝子情報を使用して遺伝子産物を合成する）、プロテオミクス（ｐｒｏｔｅｏｍｉｃｓ；例えば、タンパク質の大規模研究）、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。分析中に試料を保持するための基質は、本明細書中に記載されているように、より効率的な方法で製造することができ、および／または改善された特性を有してもよい。いくつかの実施形態では、フローセルは、試料中の活性要素（例えば、蛍光色素）を励起するための照明光の効率的な使用を容易にする改良されたアーキテクチャ（ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ；または構造）を有してもよい。例えば、アーキテクチャは、基板とナノウェル層との間に配置されたコア層と、光（すなわち、照明光または励起光）をコア層に結合させるための回折格子とを含んでもよい。フローセルアーキテクチャの材料は、それらのそれぞれの屈折率が互いに相対的に有利な割合を有するように選択することができる。コア層は、照明光が試料を励起するために効率的に使用されることを容易にすることができる。例えば、アーキテクチャは、全内部反射（ＴＩＲ）の原理に基づくことができ、エバネッセント光（ｅｖａｎｅｓｃｅｎｔ ｌｉｇｈｔ）が、効率的な方法で、１つ以上の専用領域（例えば、ナノウェル内）の試料に到達するように設計することができる。
試料分析におけるスキャン速度が増加し、対応するデータ密度が同様に増加すると、システムは、より高いレベルの照明（例えば、レーザー）パワーで設計されてもよい。これは、装置のコストが高くなる可能性がある。しかしながら、光学系および基板（例えば、フローセル）の損傷は、そのような開発によって増大する可能性がある。平面導波路に関連するものなど、いくつかの実施形態は、励起効率の改善および／またはバックグラウンドノイズの低減を視野に入れて設計することができる。例えば、平面導波路フローセルは、基板（例えば、ガラス）と、１つ以上の光結合回折格子と、高屈折率コア層と、水バッファまたはパターン化されたポリマークラッディング層とを含んでもよい。このようなフローセルおよび／またはそのアーキテクチャのための改良された製造技術が、本開示に記載されている。
本明細書中に記載されるいくつかの例は、遺伝物質の配列決定に関する。配列決定は、ヌクレオチドと呼ばれるどの構成要素が試料中にある特定の遺伝物質を構成しているかを決定するために、試料に対して実施することができる。配列決定は、遺伝物質が最初に精製された後、好適なサイズの試料を調製するために何回も複製された後に行うことができる。
画像形成は、試料材料を分析するプロセスの一部として実施することができる。これは、遺伝物質の試料が光（例えば、レーザービーム）にさらされて、遺伝物質上の１つ以上のマーカーによる蛍光応答を誘発する場合のような、蛍光画像形成を含んでもよい。遺伝物質のいくつかのヌクレオチドは、それらに適用された蛍光タグを有することができ、これにより、試料に光を当て、試料から特徴的な応答を探すことによって、ヌクレオチドの存在を決定することができる。蛍光反応は、分析プロセスの過程で検出され、試料中のヌクレオチドの記録を作成するために使用される。
本明細書中に記載される例は、フローセルを指す。フローセルは、分析プロセスの少なくとも１つの段階において、１つ以上の試料を準備し、収容し、または運搬するために使用することができる基板である。フローセルは、遺伝物質、照明、およびそれが曝露される化学反応の両方に適合する材料で形成される。基板は、試料材料が付着されてもよい１つ以上のチャネルを有してもよい。物質（例えば、液体）は、１つ以上の化学反応を誘発するために、および／または不要な物質を除去するために、試料遺伝物質が存在するチャネルを通って流れることができる。フローセルは、フローセルチャネル内の試料が照明光を受けることができ、試料からの任意の蛍光応答が検出されることを容易にすることにより、画像形成を可能にしてもよい。システムのいくつかの実施形態では、少なくとも１つ記載のフローセルと一緒に使用されるように設計されていてもよいが、出荷中または顧客に引き渡されたときなどの１つ以上の段階ではフローセルを含まないようにしてもよい。例えば、フローセルは、分析を実行するために、顧客の施設で実施形態に組み込むことができる。
本明細書中に記載の例は、１つ以上の回折格子による導波路への光（例えば、レーザービーム）の結合および／または導波路からの光の結合を指す。回折格子は、光の少なくとも一部を回折する方法によって回折格子に衝突する光を結合することができ、それによって光の一部が１つ以上の他の方向に伝搬することができる。いくつかの実施形態では、結合は、これらに限定されないが、光の一部の反射、屈折および／または透過を含む、１つ以上の相互作用を含んでもよい。実施形態は、これらに限定されないが、大量生産、コスト管理、および／または高い光結合効率に関するものを含む、１つ以上の要件を満たすように設計されてもよい。
基板（フローセルなど）に平面導波路を提供することは、１つ以上の利点を提供することができる。ＴＩＲに基づくエバネッセント光を用いた励起は、より高い効率の照明を提供することができる。いくつかの従来のアプローチでは、スキャン処理においてのように、試料を保持する基板に照明を当てるために、レーザービームの全体が使用されていた。このようなアプローチでは、試料に効果的に照明を当てることなく、光波の大部分が基板を伝搬する可能性がある。その結果、そのようなシステムによって当てられた光のごく一部だけが、実際に試料中の蛍光体を励起するために使用される可能性がある。対照的に、エバネッセント光は、材料（例えば、コア層に隣接するクラッディング）を特定の深さ（例えば、１つの例では、約１５０ｎｍ～約２００ｎｍ、例えば、約１６５ｎｍ～約１８５ｎｍ；いくつかの例では、深さは、約１５５ｎｍ、約１８０ｎｍ、約１８０ｎｍ、約１９５ｎｍなどであってもよい）までしか透過しないかもしれない。例えば、フローセルは、エバネッセント場がウェル領域に大部分が制限されるように構成された１つ以上のナノウェルを有するように設計することができる。その結果、エバネッセント光は、蛍光色素を励起するための非常に効率的な方法であってもよい。例えば、従来の照明アプローチに従って動作するシステムは、特定のパワーを有するレーザーを必要とするかもしれないが、エバネッセント光を使用すると、対照的に、かなり低いレーザーパワーで十分であるかもしれない。
本明細書中に記載された例には、光の結合のために１つ以上の回折格子を提供してもよいことが記載されている。回折格子は、互いに同一または類似のものであってもよく、または異なるタイプの回折格子であってもよい。回折格子は、周期的構造の１つ以上の形態を含んでもよい。いくつかの実施形態では、回折格子は、基板（例えば、フローセルに含まれる導波路材料）または他の材料から材料を除去または省略することによって形成することができる。例えば、フローセルは、格子を形成するために、そこに１組のスリットおよび／または溝を提供することができる。いくつかの実施形態では、回折格子は、フローセル（例えば、フローセルに含まれる導波路材料）または他の材料に物質を添加することによって形成することができる。例えば、フローセルは、回折格子を形成するために、一組のリッジ、バンド、または他の突出した長手方向構造を備えることができる。これらのアプローチの組み合わせを使用することができる。
本明細書中の例には、フォトリソグラフィを指す。フォトリソグラフィベースのアプローチは、ステッパーまたはマスクアライナーでパターニングされ、レチクル／フォトマスク上に存在するパターンをフォトレジストに転写するために放射線で露光され、その後、基板の上に構造化されたフィルム（フォトレジスト）を得るために現像されるフォトレジストの使用を含んでもよい。構造化されたレジストは、後続のコア層コーティングに使用することができる最終的な基板であってもよい。別の例として、レジスト中のパターンは、追加の処理を介して、基板または他の材料に転写されてもよい。後続のプロセス操作は、反応性イオンエッチング（プラズマベースのドライエッチング）またはウェッとエッチング（化学的ベースの）プロセスを含んでもよい。パターンが基板／材料に転写される場合、パターン化されたフォトレジストは、その後、パターン化された基板を得るために除去される（例えば、後続のコア層コーティングのために）。フォトレジストの下にクロムまたはチタンまたは別の金属のような材料の犠牲膜を形成し、最初にフォトレジスト中のパターンを金属膜に転写し、その後、その膜をハードマスクとして使用して、パターンが基板に転写される。基板にパターンが転写された後、フィルムは除去されてもよく、それ故に製造プロセスの犠牲になっていると考えられる。フォトリソグラフィプロセスでは、様々な材料の内の１つ以上が適用されてもよい。いくつかの実施形態では、酸化物材料が使用される。例えば、ＳｉＯ２（二酸化ケイ素）が適用されてもよい。リフトオフプロセスは、パターンフォトレジストプロセスに類似していてもよい：ドライエッチングまたはウェッとエッチングによって材料を除去する代わりに、材料（例えば、ＳｉＯ２）を付着させてもよく、次いで、その上に付着された材料とともにフォトレジストを除去することを含むストリッピングオフを行ってもよい。回折格子構造もまた、またはその代わりに形成することができる。
本明細書中に記載の例は、スパッタリングを指す。スパッタ付着は、薄膜またはコーティング付着を付着させる物理的気相付着（ＰＶＤ）方法を参照してもよい。そのようなプロセスは、材料をソースから発光し、基板上に付着させることを含んでもよい。いくつかの実施形態では、スパッタ付着は、基板の表面に導波路の薄層を形成する。スパッタリングでは、複数の材料の内の１つまたは複数が使用されてもよい。スパッタ蒸着で使用される導波路材料は、高屈折率および低吸着特性を有する金属および金属酸化物を含んでもよい。例えば、導波路材料は、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）または窒化ケイ素（例えば、式ＳｉＮｘで言及される化合物の内の１種または２種以上、Ｓｉ３Ｎ４を含むがこれらに限定されない）を含んでもよい。下地表面がパターン化されている場合、導波路層／コーティングは、下地表面のパターンを採用してもよく、それにより、基板の表面に光学的特徴が形成される。パターンの設計に基づいて、これは、下流の画像形成プロセスの間に基板表面上の光の操作を可能にすることができるかもしれない。
本明細書中に記載の例は、化学気相成長を指す。化学気相成長（ＣＶＤ）は、揮発性材料（前駆体と呼ばれることもある）が基板の表面上で反応および／または分解を受け、その上に付着物を形成するように引き起こされるすべての技術を含んでもよい。ＣＶＤは、１つ以上の側面で特徴付けられてもよい。例えば、ＣＶＤは、蒸気の物理的特性（例えば、ＣＶＤがエアロゾルアシストされているか、または液体の直接注入を含むか）によって特徴付けられてもよい。例えば、ＣＶＤは、基板の加熱の種類（例えば、基板が直接加熱されているか、加熱されたチャンバなどの間接的な加熱されているか）によって特徴付けられてもよい。使用することができるＣＶＤのタイプの例としては、大気圧ＣＶＤ、低圧ＣＶＤ、超低圧ＣＶＤ、超高真空ＣＶＤ、金属有機ＣＶＤ、レーザーアシストＣＶＤ、およびプラズマ強化ＣＶＤが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書中に記載の例は、原子層堆積を指す。原子層堆積は、ＣＶＤの一形態と考えられてもよく、ガスへの曝露によって基板上に膜を成長させるすべての技術を含む。例えば、ガス状の前駆体をチャンバ内に交互に導入してもよい。前駆体の１つの分子は、層が形成され、反応が終了するまで表面と反応してもよく、次のガス状前駆体を導入して新しい層の形成を開始してもよく、そのように１つ以上のサイクルを繰り返してもよい。
本明細書中に記載の例は、スプレーコーティングを指す。スプレーコーティングは、特定化された材料が基板上に付着されるように引き起こされる、任意のまたはすべての技術を含んでもよい。これは、溶射、プラズマ溶射、コールドスプレー、ウォームスプレー、および／または噴霧化された材料またはネブライジングされた材料を含む他の手順を含んでもよいが、これらに限定されない。
本明細書中に記載の例は、スピンコーティングを指す。スピンコーティングは、基板にコーティング材料の量を塗布することと、基板の回転または回転に起因する遠心力による方法で基板上にコーティング材料を分配または散布することとを含んでもよい。
本明細書中に記載の例は、ナノインプリントを指す。ナノインプリントリソグラフィーでは、予め形成されたナノスケールテンプレートは、所望のナノ構造体を成形するために流動性樹脂を機械的に移動（ｄｉｓｐｌａｃｅ）させてもよい。次いで、樹脂は、ナノスケールテンプレートを所定の位置に配置した状態で硬化されてもよい。ナノスケールテンプレートの除去に続いて、所望の基板に取り付けられた固体樹脂の成形体が製造されてもよい。いくつかの実施形態では、ナノインプリントプロセスは、基板またはウェハをインプリント樹脂（例えば、以下に例示する樹脂）で完全にまたは部分的に覆うことから開始されてもよい。ナノスケールテンプレートを用いた成形プロセスにおいて、１つ以上のナノ構造がインプリンティング樹脂中に形成されてもよい。また、インプリント樹脂を基板またはウェハに対して硬化させ、ウェハまたは基板に残留する樹脂を除去する樹脂除去工程を行ってもよい。例えば、樹脂除去により、ナノ構造体に隣接するチャンバレーンを形成することができる。そうして形成された基板またはウェハは、チャンバレーンを囲むことによって形成されたフローセルチャンバと同様に、記載されたナノ構造を有するフローセルを形成するように、別の基板またはその上に適用されたガスケッとを有してもよい。いくつかの実施形態では、インプリント樹脂を塗布する工程は、樹脂残渣がほとんどまたは全く生じないように構成されていてもよく、そのような実施形態では、樹脂除去工程を省略することができる。また、一部の実施形態では、最終用途に応じて、硬化した樹脂に化学処理を施したり、生体分子を付着させたりして機能性を持たせてもよい。ナノインプリントリソグラフィーにおいて、インプリントされたフォトレジストは、犠牲材料であってもよく、同様に、パターン化されたレジストを基板に転写するための中間ツールとして使用されてもよいし、インプリントされたレジストが後続のコーティングプロセスへの入力として機能するようなレジストのバリエーションが使用されてもよい。パターニング後に残るレジストの例としては、モノマーを粒子および／またはポリマーのゲルへの前駆体としてコロイド溶液への変換を含むプロセスによって形成された材料があり、ゾルゲルベースの材料と呼ばれることもある。
本明細書中に記載された例は、１種以上の樹脂を使用してもよいことに言及している。任意の好適な樹脂が、本明細書中に記載された方法においてナノインプリントに使用されてもよい。いくつかの実施形態では、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂（および／またはナイロン）、フラン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、またはそれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない、有機樹脂を使用してもよい。いくつかの例では、樹脂は、ケイ素、酸素、水素を含む化合物間のＳｉ-Ｏ-Ｓｉ結合を含む無機シロキサンポリマーを含み、シリカガラスに代表されるシロキサンポリマー系材料を出発物質として用いて形成されていてもよい。また、使用される樹脂は、ケイ素に結合した水素がメチルやフェニルなどの有機基で置換された有機シロキサン重合体であってもよく、アルキルシロキサン重合体、アルキルシルセスキオキサン重合体、シルセスキオキサン水素化物重合体、アルキルシルセスキオキサン水素化物重合体に代表される有機シロキサン重合体であってもよく、また、それに代えて使用されてもよい。シロキサンポリマーの非限定的な例としては、多面体オリゴマーシルセスキオキサン（ＰＯＳＳ）、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）、ポリ（オルガノ）シロキサン（シリコーン）、およびパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）が挙げられる。ＰＯＳＳの例は、Ｋｅｈａｇｉａｓら、Ｍｉｃｒｏｃｒｏｅｎｔｒｏｌｅｃｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｇｅｒｉｎｇ ８６（２００９）、８８６～８８８頁に記載されているものとすることができ、これはその全体が参照により本明細書に組み込まれる。樹脂は、金属酸化物でドープされてもよい。いくつかの実施形態では、樹脂は、酸化チタン、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化亜鉛、または酸化ゲルマニウムを含むがこれらに限定されないゾルゲル材料であってもよく、それは好適な溶媒を使用する。他の多数の樹脂の内の任意のものが、用途に適したものとして採用されてもよい。
本明細書中に記載の例は、基板を指す。基質は、実質的に剛性のある構造を提供する任意の材料、またはそれが接触して配置される容器の形状をとるのではなく、その形状を保持する構造を参照してもよい。材料は、例えば、滑らかな支持体（例えば、金属、ガラス、プラスチック、シリコン、およびセラミック表面）、ならびにテクスチャ付きおよび／または多孔質材料を含む、別の材料が付着することができる表面を有してもよい。可能な基材としては、ガラスおよび変性または機能化ガラス、プラスチック（アクリル、ポリスチレンおよびスチレンと他の材料のコポリマー、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブチレン、ポリウレタン、テフロン（登録商標）などを含む）、多糖類、ナイロンまたはニトロセルロース、樹脂、シリコンおよび変性シリコンを含むシリカまたはシリカベースの材料、炭素、金属、無機ガラス、プラスチック、光ファイバーバンドル、および他の様々なポリマーなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。一般に、基材は、光学的検出を可能にし、それ自体は実質的に蛍光を発することはない。
本明細書中に記載の例は、ポリマーを指す。ポリマー層は、ポリマー材料のフィルムを含んでもよい。例示的な膜形成ポリマーには、限定されないが、アクリルアミドまたはＣ１～Ｃ１２とのコポリマー；芳香族およびヒドロキシル誘導体；アクリレートコポリマー；ビニルピロリジンおよびビニルピロリドンコポリマー；デンプンまたはポリデキストリンなどの糖系ポリマー またはポリアクリル酸、ポリエチレングリコール、ポリ乳酸、シリコーン、シロキサン、ポリエチレンアミン、グアーガム、カラギーナン、アルギン酸塩、蓮豆ガム、メタクリル酸コポリマー、ポリイミド、環状オレフィンコポリマー、またはそれらの組み合わせなどの他のポリマー。いくつかの実施形態では、ポリマー層は、少なくとも１つの光硬化性ポリマーからなる。例えば、光硬化性ポリマーは、ウレタン、アクリレート、シリコーン、エポキシ、ポリアクリル酸、ポリアクリレート、エポキシシリコーン、エポキシ樹脂、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、シルセスキオキサン、アシルオキシシラン、マレイン酸ポリエステル、ビニルエーテル、ビニル基またはエチニル基を有するモノマー、またはコポリマー、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。いくつかの実施形態では、層は、共有結合したポリマーコーティングを含んでもよい。例えば、これは、他の方法、例えば接着または静電相互作用による表面への付着と比較して、基材の官能化された表面と化学結合を形成するポリマーコーティングを含んでもよい。いくつかの実施形態では、機能化可能な層に含まれるポリマーは、ポリ（Ｎ-（５-アジドアセタミジルペンチル）アクリルアミド-コ-アクリルアミド）であり、ＰＡＺＡＭと呼ばれることもある。
図１は、平面導波路１００の製造例を示す。平面導波路１００は、本明細書中に記載された１つ以上の例で使用することができる。例えば、平面導波路１００は、試料分析中の照明および励起を容易にするために、１つ以上の試料を収容することができる。図２は、図１の平面導波路に関連する平面導波路を製造する方法２００を示す。方法２００は、本明細書中に記載された１つ以上の他の方法と組み合わせることができる。より多くまたはより少ない操作を実行することができ、および／または２つ以上の操作を、別段の明示がない限り、異なる順序で実行することができる。
２１０において、格子のフォトリソグラフィ（ＰＬ）パターニングが実行されてもよい。いくつかの実施形態では、基板１０２は、１つ以上の回折格子１０４を備える。例えば、回折格子１０４は、レーザー結合回折格子であってもよい。いくつかの実施形態では、フォトリソグラフィパターニングは、蒸着またはエッチングプロセスを含んでもよい。例えば、酸化物（例えば、ＳｉＯ２）をパターニングすることができる。回折格子１０４は、ここでは、それぞれのリッジ１０４'が図示の平面内に延びるように、長手方向に示されている。回折格子１０４は、例えば、それぞれのグループ１０６Ａおよび１０６Ｂに編成された複数のリッジ１０４'を含んでもよい。例えば、グループ１０６Ａ～１０６Ｂは、基板１０２の領域１０８を回折格子１０４から実質的に自由に残すように配置することができる。リッジ１０４'は、約２００ｎｍ～約３００ｎｍ、１つの例を挙げると、例えば、約２２０ｎｍ～約２８０ｎｍのピッチを有してもよい。いくつかの例では、ピッチは、約２０５ｎｍ、約２１５ｎｍ、約２３５ｎｍ、約２６５ｎｍ、約２８５ｎｍなどであってもよい。
２２０では、コア層を形成することができる。いくつかの実施形態では、コア層１１０は、基板１０２に形成される。いくつかの実施形態では、コア層１１０は、回折格子１０４に形成される。いくつかの実施形態では、基板１０２は、コア層１１０のためのクラッディングとして機能してもよい。コア層１１０は、基板１０２よりも高い屈折率を有してもよい。例えば、基板１０２は約１．５の屈折率を有してもよく、コア層は約２．２の屈折率を有してもよく、または約１．５以上から約２．２までの範囲、例えば約１．６から約２．１までの範囲の屈折率を有してもよい。いくつかの例では、屈折率は、約１．６５、約１．８５、約２．０５などであってもよい。コア層１１０は、基板１０２の対向面の実質的に全体を覆っていてもよい。コア層１１０は、回折格子１０４よりも高い屈折率を有してもよい。いくつかの実施形態では、コア層１１０は、Ｔａ２Ｏ５および／またはＳｉＮｘを含む。例えば、コア層１１０は、スパッタリング、化学蒸着、原子層蒸着、スピンコーティング、および／またはスプレーコーティングによって形成することができる。
２３０において、ナノウェル層のパターニングが行われる。いくつかの実施形態では、ナノウェル層１１２がコア層１１０に形成される。ナノウェル層１１２は、パターニングされたフローセルを促進することができる。ナノウェル層１１２は、２つ以上の壁１１６の間に定義された１つ以上のナノウェル１１４を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ナノウェル１１４は、その１つ以上の寸法が約１ナノメートルのオーダーの範囲内にあるような寸法を有してもよい。例えば、ナノウェル１１４は、クラスターの形態のように、分析プロセス中に試料を受け取り、保持するように構成されてもよい。ナノウェル１１４の端部（例えば、底部）は、エバネッセント光の伝播を収容する厚さを有してもよい。例えば、厚さは、約０～約５００ｎｍ、例えば、約１００ｎｍ～約４００ｎｍであってもよい。いくつかの例では、厚さは、約１０ｎｍ、約５０ｎｍ、約１００ｎｍ、約２００ｎｍ、約３００ｎｍ、約４５０ｎｍなどであってもよい。ナノウェル層１１２は、ナノインプリントプロセスまたはリフトオフプロセスによって形成することができる。いくつかの実施形態では、ナノウェル層１１２は、１つ以上の樹脂を含んでもよい。ナノウェル層は、コア層１１０の対向面の実質的に全体を覆うことができる。例えば、樹脂は、約１．５の屈折率を有してもよい。いくつかの実施形態では、ナノウェル層１１２は、少なくとも約１０ｎｍ、約０．１μｍ、約０．５μｍ、約１μｍ、約５μｍ、約１０μｍ、約１００μｍ以上のナノウェル１１４間の平均ピッチを有することができ、および／または、少なくとも約１００μｍ、約１０μｍ、約５μｍ、約１μｍ、約０．５μｍ、約０．１μｍ以下の平均ピッチを有してもよい。例えば、ナノウェル層１１２は、ナノウェル１１４間のピッチが約６００ｎｍ～約６５０ｎｍ、例えば、約６１０ｎｍ～約６４０ｎｍであってもよい。いくつかの例では、ピッチは、約６０５ｎｍ、約６１５ｎｍ、約６３５ｎｍ、約６５５ｎｍなどであってもよい。各ナノウェル１１４の深さは、少なくとも約０．１μｍ、約１μｍ、約１０μｍ、約１００μｍ、またはそれ以上であってもよい。代替的または追加的に、深さは、多くても約１×１０３μｍ、約１００μｍ、約１０μｍ、約１μｍ、約０．１μｍ以下であってもよい。
図３は、平面導波路３００を作製する例を示す。平面導波路３００は、本明細書中に記載された１つ以上の例で使用することができる。例えば、平面導波路３００は、試料分析中の照明および励起を容易にするために、１つ以上の試料を収容することができる。図４は、図３の平面導波路に関連する平面導波路を製造する方法４００を示す。方法４００は、本明細書中に記載された１つ以上の他の方法と組み合わせることができる。より多くまたはより少ない操作を実行することができ、および／または、別段の指示がない限り、２つ以上の操作を異なる順序で実行することができる。
４１０において、回折格子のナノインプリントを実行することができる。いくつかの実施形態では、基板３０２は、１つ以上の回折格子層３０４を備える。例えば、回折格子層３０４は、レーザー結合回折格子を含んでもよい。例えば、樹脂をナノインプリントすることができる。回折格子層３０４は、ここでは、それぞれのリッジ３０４'が図示の平面内に延びるように長手方向に示されている。回折格子層３０４は、例えば、それぞれのグループ３０６Ａ、３０６Ｂに編成された複数のリッジ３０４'を含んでもよい。例えば、グループ３０６Ａ～３０６Ｂは、基板３０２の表面をも覆う回折格子層３０４の領域３０８によって分離されてもよい。領域３０８は、基板３０２の表面に薄い残留層を形成することができる。リッジ３０４'は、約２００ｎｍ～約３００ｎｍ、１つの例を挙げると、例えば、約２２０ｎｍ～約２８０ｎｍのピッチを有してもよい。いくつかの例では、ピッチは、約２０５ｎｍ、約２１５ｎｍ、約２３５ｎｍ、約２６５ｎｍ、約２８５ｎｍなどであってもよい。回折格子層３０４をナノインプリントプロセスによって適用することは、１つ以上の利点を提供することができる。いくつかの実施形態では、ナノインプリントは、既存記載のフローセル製造プロセスと互換性があってもよい。例えば、これは、基板製作コストを削減することができる。
４２０において、コア層を形成することができる。いくつかの実施形態では、コア層３１０は、基板３０２において形成される。いくつかの実施形態では、コア層３１０は、回折格子層３０４に形成される。いくつかの実施形態では、回折格子層３０４は、コア層３１０のためのクラッディングとして機能してもよい。コア層３１０は、基板３０２よりも高い屈折率を有してもよい。例えば、基板３０２は約１．５の屈折率を有してもよく、コア層は約２．２の屈折率を有してもよく、または約１．５以上から約２．２までの範囲、例えば約１．６から約２．１までの範囲である。いくつかの例では、屈折率は、約１．６５、約１．８５、約２．０５などであってもよい。コア層３１０は、回折格子層３０４の対向面の実質的に全体を覆っていてもよい。コア層３１０は、回折格子層３０４よりも高い屈折率を有してもよい。いくつかの実施形態では、コア層３１０は、Ｔａ２Ｏ５および／またはＳｉＮｘを含む。例えば、コア層３１０は、スパッタリング、化学蒸着、原子層蒸着、スピンコーティング、および／またはスプレーコーティングによって形成することができる。
４３０において、ナノウェル層のパターニングが行われる。いくつかの実施形態では、ナノウェル層３１２がコア層３１０に形成される。ナノウェル層３１２は、パターニングされたフローセルを促進することができる。ナノウェル層３１２は、２つ以上の壁３１６の間に定義された１つ以上のナノウェル３１４を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ナノウェル３１４は、その１つ以上の寸法が約１または複数のナノメートルのオーダーの範囲であるような寸法を有してもよい。例えば、ナノウェル３１４は、クラスターの形態のように、試料分析プロセス中に試料を受け取り、保持するように構成されてもよい。ナノウェル３１４の端部（例えば、底部）は、エバネッセント光の伝播を収容する厚さを有してもよい。例えば、厚さは、約０～約５００ｎｍ、例えば、約１００ｎｍ～約４００ｎｍであってもよい。いくつかの例では、厚さは、約１０ｎｍ、約５０ｎｍ、約１００ｎｍ、約２００ｎｍ、約３００ｎｍ、約４５０ｎｍなどであってもよい。ナノウェル層３１２は、ナノインプリント法またはリフトオフ法によって形成することができる。いくつかの実施形態では、ナノウェル層３１２は、１つ以上の樹脂を含んでもよい。ナノウェル層は、コア層３１０の対向面の実質的に全体を覆うことができる。例えば、樹脂は、約１．５の屈折率を有してもよい。いくつかの実施形態では、ナノウェル層３１２は、少なくとも約１０ｎｍ、約０．１μｍ、約０．５μｍ、約１μｍ、約５μｍ、約１０μｍ、約１００μｍ以上のナノウェル間の平均ピッチを有することができ、および／または、少なくとも約１００μｍ、約１０μｍ、約５μｍ、約１μｍ、約０．５μｍ、約０．１μｍ以下の平均ピッチを有してもよい。例えば、ナノウェル層３１２は、ナノウェル３１４間のピッチが約６００ｎｍ～約６５０ｎｍ、例えば、約６１０ｎｍ～約６４０ｎｍであってもよい。いくつかの例では、ピッチは、約６０５ｎｍ、約６１５ｎｍ、約６３５ｎｍ、約６５５ｎｍなどであってもよい。各ナノウェル３１４の深さは、少なくとも約０．１μｍ、約１μｍ、約１０μｍ、約１００μｍ、またはそれ以上であってもよい。代替的または追加的に、深さは、少なくとも約１×１０３μｍ、約１００μｍ、約１０μｍ、約１μｍ、約０．１μｍ以下であってもよい。
図５は、平面導波路５００を製造する例を示す。平面導波路５００は、本明細書中に記載された１つ以上の例で使用することができる。例えば、平面導波路５００は、試料分析中の照明および励起を容易にするために、１つ以上の試料を収容することができる。図６は、図５の平面導波路に関連する平面導波路を製造する方法６００を示す。方法６００は、本明細書中に記載された１つ以上の他の方法と組み合わせることができる。より多くまたはより少ない操作を実行することができ、および／または、別段の指示がない限り、２つ以上の操作を異なる順序で実行することができる。
６１０において、コア層の回折格子のナノインプリントを行うことができる。いくつかの実施形態では、基板５０２は、１つ以上のコア層５０４を備える。例えば、コア層５０４は、レーザー結合回折格子を含んでもよい。例えば、樹脂をナノインプリントすることができる。コア層５０４は、ここでは、それぞれのリッジ５０４'が図示の平面内に延びるように、長手方向に示されている。コア層５０４は、例えば、それぞれのグループ５０６Ａ、５０６Ｂに編成された複数のリッジ５０４'を含んでもよい。例えば、グループ５０６Ａ～５０６Ｂは、基板５０２の表面をも覆うコア層５０４の領域５０８によって分離されてもよい。リッジ５０４'は、約２００ｎｍ～約３００ｎｍ、１つの例を挙げると、例えば、約２２０ｎｍ～約２８０ｎｍのピッチを有してもよい。いくつかの例では、ピッチは、約２０５ｎｍ、約２１５ｎｍ、約２３５ｎｍ、約２６５ｎｍ、約２８５ｎｍなどであってもよい。例えば、基板５０２は、約１．５の屈折率を有してもよく、コア層５０４は、約１．５よりも高い屈折率を有してもよい。例えば、コア層５０４は、高屈折率ポリマー材料から作られてもよい。コア層５０４は、基板５０２の対向面の実質的に全体を覆っていてもよい。
６２０において、ナノウェル層のパターニングが行われる。いくつかの実施形態では、ナノウェル層５１０がコア層５０４に形成される。ナノウェル層５１０は、パターニングされたフローセルを促進することができる。いくつかの実施形態では、ナノウェル層５１０および基板５０２は、コア層５０４のためのクラッディングとして機能してもよい。ナノウェル層５１０は、２つ以上の壁５１４の間に定義された１つ以上のナノウェル５１２を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ナノウェル５１２は、その１つ以上の寸法が約１以上のナノメートルのオーダーの範囲であるような寸法を有してもよい。例えば、ナノウェル５１２は、クラスターの形態のように、分析プロセス中に試料を受け取り、保持するように構成されてもよい。ナノウェル５１２の端部（例えば、底部）は、エバネッセント光の伝播を収容する厚さを有してもよい。例えば、厚さは、約０～約５００ｎｍ、例えば、約１００ｎｍ～約４００ｎｍであってもよい。いくつかの例では、厚さは、約１０ｎｍ、約５０ｎｍ、約１００ｎｍ、約２００ｎｍ、約３００ｎｍ、約４５０ｎｍなどであってもよい。ナノウェル層５１０は、ナノインプリントプロセスまたはリフトオフプロセスによって形成することができる。いくつかの実施形態では、ナノウェル層５１０は、１つ以上の樹脂を含んでもよい。例えば、樹脂は、約１．５の屈折率を有してもよい。いくつかの実施形態では、ナノウェル層５１０は、少なくとも約１０ｎｍ、約０．１μｍ、約０．５μｍ、約１μｍ、約５μｍ、約１０μｍ、約１００μｍ以上のナノウェル５１２間の平均ピッチを有することができ、および／または、少なくとも約１００μｍ、約１０μｍ、約５μｍ、約１μｍ、約０．５μｍ、約０．１μｍ以下の平均ピッチを有してもよい。例えば、ナノウェル層は、コア層５０４の対向面の実質的に全体を覆うことができる。ナノウェル層５１０は、約６００ｎｍ～約６５０ｎｍのナノウェル５１２間のピッチを有することができ、例えば、ピッチは、約６１０ｎｍ～約６４０ｎｍであることができる。いくつかの例では、ピッチは、約６０５ｎｍ、約６１５ｎｍ、約６３５ｎｍ、約６５５ｎｍなどであってもよい。各ナノウェル５１２の深さは、少なくとも約０．１μｍ、約１μｍ、約１０μｍ、約１００μｍ、またはそれ以上であってもよい。代替的または追加的に、深さは、多くとも約１×１０３μｍ、約１００μｍ、約１０μｍ、約１μｍ、約０．１μｍ以下であってもよい。
図７は、平面導波路７００を作製する例を示す。平面導波路７００は、本明細書中に記載された１つ以上の例で使用することができる。例えば、平面導波路７００は、試料分析中の照明および励起を容易にするために、１つ以上の試料を収容することができる。図８は、図７の平面導波路に関連する平面導波路を製造する方法８００を示す。方法８００は、本明細書中に記載された１つ以上の他の方法と組み合わせることができる。より多くまたはより少ない操作を実行することができ、および／または、別段の指示がない限り、２つ以上の操作を異なる順序で実行することができる。
８１０において、回折格子のナノインプリントを行うことができる。いくつかの実施形態では、基板７０２は、１つ以上の回折格子層７０４を備える。例えば、回折格子層７０４は、レーザー結合回折格子を含んでもよい。例えば、樹脂をナノインプリントすることができる。回折格子層７０４は、ここでは、それぞれのリッジ７０４'が図示の平面内に延びるように、長手方向に示されている。回折格子層７０４は、例えば、それぞれのグループ７０６Ａ、７０６Ｂに編成された複数のリッジ８０４'を含んでもよい。例えば、グループ７０６Ａ～７０６Ｂは、基板７０２の表面をも覆う回折格子層７０４の領域８０８によって分離することができる。領域７０８は、基板８０２の表面に薄い残留層を形成することができる。リッジ７０４'は、約２００ｎｍから約３００ｎｍ、単なる一例を挙げると、例えば約２２０ｎｍ～約２８０ｎｍのピッチを有してもよい。いくつかの例では、ピッチは、約２０５ｎｍ、約２１５ｎｍ、約２３５ｎｍ、約２６５ｎｍ、約２８５ｎｍなどであってもよい。回折格子層７０４をナノインプリントプロセスによって適用することは、１つ以上の利点を提供することができる。いくつかの実施形態では、ナノインプリントは、既存のフローセル製造方法と互換性があってもよい。例えば、これによって、基板製造コストを低減することができる。
８２０において、コア層を形成することができる。いくつかの実施形態では、コア層７１０は、回折格子層７０４において形成される。いくつかの実施形態では、回折格子層８０４は、コア層７１０のためのクラッディングとして機能してもよい。コア層７１０は、基板７０２よりも高い屈折率を有してもよい。例えば、基板７０２は、約１．５の屈折率を有してもよく、コア層は、約２．２の屈折率を有してもよく、または約１．５以上から約２．２までの範囲、例えば約１．６～約２．１の範囲の屈折率を有してもよい。いくつかの例では、屈折率は、約１．６５、約１．８５、約２．０５などであってもよい。コア層７１０は、回折格子層７０４の対向面の実質的に全体を覆っていてもよい。コア層７１０は、回折格子層７０４よりも高い屈折率を有してもよい。いくつかの実施形態では、コア層７１０は、Ｔａ２Ｏ５および／またはＳｉＮｘ、またはポリマー材料を含む。例えば、コア層７１０は、スパッタリング、化学蒸着、原子層蒸着、スピンコーティング、および／またはスプレーコーティングによって形成することができる。
８３０では、追加の層を形成することができる。いくつかの実施形態では、コア層７１０に層７１２が形成される。層７１２は、いくつかの例を挙げると、スパッタリング、化学蒸着、原子層蒸着、スピンコーティング、および／またはスプレーコーティングによって形成されてもよい。層７１２は、コア層７１０よりも低い屈折率を有する。いくつかの実施形態では、層７１２は、水性試薬の屈折率と類似した屈折率、例えば約１．３５を有するポリマー材料から形成される。例えば、層７１２は、透明で、電気的に絶縁性、撥水性および撥油性、および／または化学的に耐性のあるフッ素樹脂を含んでもよいが、これらに限定されない。層７１２は、約１００ｎｍ～約２００ｎｍ、一例を挙げると、例えば、約１２０ｎｍ～約１８０ｎｍの厚さを有してもよい。いくつかの例では、厚さは、約１０５ｎｍ、約１１５ｎｍ、約１３５ｎｍであってもよい。
８４０において、ナノウェル層のパターニングが行われる。いくつかの実施形態では、ナノウェル層７１４が層７１２に形成される。ナノウェル層７１４は、フローセルのパターン処理を容易にすることができる。ナノウェル層７１４は、２つ以上の壁７１８の間に規定された１つ以上のナノウェル７１６を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ナノウェル７１６は、その１つ以上の寸法が約１以上のナノメートルのオーダーの範囲にあるような寸法を有してもよい。例えば、ナノウェル７１６は、クラスターの形態のように、分析プロセス中に試料を受け取り、保持するように構成されてもよい。ナノウェル７１６の端部（例えば、底部）は、エバネッセント光の伝播を収容する厚さを有してもよい。例えば、厚さは、約０～約５００ｎｍ、例えば、約１００ｎｍ～約４００ｎｍであってもよい。いくつかの例では、厚さは、約１０ｎｍ、約５０ｎｍ、約１００ｎｍ、約２００ｎｍ、約３００ｎｍ、約４５０ｎｍなどであってもよい。ナノウェル層７１４は、ナノインプリントプロセスまたはリフトオフプロセスによって形成することができる。いくつかの実施形態では、ナノウェル層７１４は、１つ以上の樹脂を含んでもよい。ナノウェル層は、層７１２の対向面の実質的に全体を覆うことができる。例えば、樹脂は、約１．５の屈折率を有してもよい。いくつかの実施形態では、ナノウェル層７１４は、少なくとも約１０ｎｍ、約０．１μｍ、約０．５μｍ、約１μｍ、約５μｍ、約１０μｍ、約１００μｍ以上のナノウェル７１６の間の平均ピッチを有することができ、および／または、少なくとも約１００μｍ、約１０μｍ、約５μｍ、約１μｍ、約０．５μｍ、約０．１μｍ以下の平均ピッチを有してもよい。例えば、ナノウェル層７１４は、ナノウェル８１６の間のピッチが約６００ｎｍ～約６５０ｎｍ、例えば、約６１０ｎｍ～約６４０ｎｍであってもよい。いくつかの例では、ピッチは、約６０５ｎｍ、約６１５ｎｍ、約６３５ｎｍ、約６５５ｎｍなどであってもよい。各ナノウェル８１７の深さは、少なくとも約０．１μｍ、約１μｍ、約１０μｍ、約１００μｍ、またはそれ以上であってもよい。代替的または追加的に、深さは、少なくとも約１×１０３μｍ、約１００μｍ、約１０μｍ、約１μｍ、約０．１μｍ以下であってもよい。
コア層７１０とナノウェル層７１４との間に層７１２を有することは、１つ以上の利点を提供することができる。いくつかの実施形態では、試料分析の間、平面導波路７００は、約１．３５のような比較的低い屈折率を有してもよい水性試薬中に沈められる。ナノウェル層７１４は約１．５の屈折率を有してもよく、この屈折率は、層７１２が存在しない場合、水性試薬とあまり理想的ではない一致を示してもよい。例えば、散乱または他のフォトニック結晶効果は、屈折率の不一致で発生する可能性がある。しかし、層７１２は、他の材料よりも比較的低い屈折率を提供することができる。エバネッセント光は、約１５０ｎｍ～約２００ｎｍ、例えば、約１６５ｎｍ～約１８５ｎｍのような特定の透過深さしか有していなくてもよい；いくつかの例では、深さは、約１５５ｎｍ、約１８０ｎｍ、約１８０ｎｍ、約１９５ｎｍなどであってもよい。このように、層７１２の厚さは、エバネッセント光が層７１２およびナノウェル７１６内の水性試薬のみに接触するように制御することができる。すなわち、エバネッセント光は、ナノウェル層７１４に（実質的に）到達しないかもしれない。これにより、散乱などの望ましくない影響を回避または低減することができる。
ナノウェル層７１４のパターンは、層７１２に転写されてもよい。いくつかの実施形態では、層７１２は、コア層７１０の実質的に全面を覆うように形成されてもよい。ナノウェル層７１４は、層７１２に形成されてもよい。その後、ナノウェル層７１４は、ナノウェル７１６をインプリントしてもよい。ナノインプリントプロセスは、層７１２を貫通または穿孔してはならず、むしろ、層７１２は、ナノインプリント後に実質的にそのままの状態で残っていてもよい。その後、ナノウェル７１６の端部（例えば、底部）で層７１２の一部を除去するために、エッチング（例えば、反応性イオンエッチング）を行ってもよい。このようにして、ナノウェル７１６のパターンは、層７１２に転写されてもよい。
図９は、平面導波路９００を作製する例を示す。平面導波路９００は、本明細書中に記載された１つ以上の例で使用することができる。例えば、平面導波路９００は、試料分析中の照明および励起を容易にするために、１つ以上の試料を収容することができる。図１０は、図９の平面導波路に関連する平面導波路を製造する方法１０００を示す。方法１００００は、本明細書中に記載された１つ以上の他の方法と組み合わせることができる。より多くまたはより少ない操作を実行することができ、および／または、別段の指示がない限り、２つ以上の操作を異なる順序で実行することができる。
１０１０において、コア層を形成することができる。いくつかの実施形態では、コア層９０２は、基板９０４に形成される。いくつかの実施形態では、基板９０４は、コア層９０２のためのクラッディングとして機能してもよい。コア層９０２は、基板９０４よりも高い屈折率を有してもよい。例えば、基板９０４は、約１．５の屈折率を有してもよく、コア層は、約１．５よりも高い屈折率を有してもよい。コア層９０２は、基板９０４の対向面の実質的に全体を覆っていてもよい。いくつかの実施形態では、コア層９０２は、Ｔａ２Ｏ５および／またはＳｉＮｘ、またはポリマー材料を含む。例えば、コア層９０２は、スパッタリング、化学蒸着、原子層蒸着、スピンコーティング、および／またはスプレーコーティングによって形成することができる。いくつかの実施形態では、コア層９０２は、樹脂などの高屈折率ポリマー材料を含む。例えば、ポリマーは、コア層９０２を形成するためにスピンコーティングされてもよい。
１０２０において、回折格子およびナノウェルのナノインプリントが行われる。いくつかの実施形態では、コア層９０２に層９０６が形成される。層９０６は、コア層９０２の対向面の実質的に全体を覆うことができる。層９０６は、回折格子によるパターン化されたフローセルおよびレーザー結合を容易にすることができる。例えば、樹脂をナノインプリントすることができる。層９０６は、ここでは、それぞれのリッジ９０８が図示の平面内に延びるように、長手方向に示されている。層９０６は、例えば、それぞれのグループ９１０Ａ、９１０Ｂに編成された複数のリッジ９０８を含んでもよい。例えば、グループ９１０Ａ～９１０Ｂは、レーザー光のためのそれぞれの入力および出力回折格子であってもよい。リッジ９０８は、約２００ｎｍから約３００ｎｍ、１つの例を挙げると、例えば約２２０ｎｍから約２８０ｎｍのピッチを有してもよい。いくつかの例では、ピッチは、約２０５ｎｍ、約２１５ｎｍ、約２３５ｎｍ、約２６５ｎｍ、約２８５ｎｍなどであってもよい。
層９０６は、２つ以上の壁９１４の間に定義された１つ以上のナノウェル９１２を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ナノウェル９１２は、その１つ以上の寸法が約１ナノメートルの範囲内にあるような寸法を有してもよい。例えば、ナノウェル９１２は、クラスターの形態のように、分析プロセス中に試料を受け取り、保持するように構成されてもよい。ナノウェル９１２の端部（例えば、底部）は、エバネッセント光の伝播を収容する厚さを有してもよい。例えば、厚さは、約０～約５００ｎｍ、例えば、約１００ｎｍ～約４００ｎｍであってもよい。いくつかの例では、厚さは、約１０ｎｍ、約５０ｎｍ、約１００ｎｍ、約２００ｎｍ、約３００ｎｍ、約４５０ｎｍなどであってもよい。いくつかの実施形態では、層９０６は、少なくとも約１０ｎｍ、約０．１μｍ、約０．５μｍ、約１μｍ、約５μｍ、約１０μｍ、約１００μｍ以上のナノウェル９１２間の平均ピッチを有することができ、および／または、少なくとも約１００μｍ、約１０μｍ、約５μｍ、約１μｍ、約０．５μｍ、約０．１μｍ以下の平均ピッチを有してもよい。例えば、ナノウェル９１２は、約６００ｎｍ～約６５０ｎｍ、例えば、約６１０ｎｍ～約６４０ｎｍのピッチを有してもよい。いくつかの例では、ピッチは、約６０５ｎｍ、約６１５ｎｍ、約６３５ｎｍ、約６５５ｎｍなどであってもよい。各ナノウェル９１２の深さは、少なくとも約０．１μｍ、約１μｍ、約１０μｍ、約１００μｍ、またはそれ以上であってもよい。代替的または追加的に、深さは、多くても約１×１０３μｍ、約１００μｍ、約１０μｍ、約１μｍ、約０．１μｍ以下であってもよい。例えば、層９０６は、約１．５の屈折率を有する樹脂から形成することができる。
層９０６内で、回折格子のリッジ９０８、およびナノウェル９１２を形成することは、層９０６内の１つ以上の深さまでナノインプリントすることを含んでもよい。いくつかの実施形態では、ナノインプリントプロセスにおいて、二重深さのスタンプを使用することができる。例えば、リッジ９０８は、ナノウェル９１２よりも層９０６内の比較的大きな深さに形成することができる。
図１１は、平面導波路１１００を作製する例を示す。平面導波路１１００は、本明細書中に記載された１つ以上の例で使用することができる。例えば、平面導波路１１００は、試料分析中の照明および励起を容易にするために、１つ以上の試料を収容することができる。図１２は、図１１の平面導波路に関連する平面導波路を製造する方法１２００を示す。方法１２００は、本明細書中に記載された１つ以上の他の方法と組み合わせることができる。より多くまたはより少ない操作を実行することができ、および／または、別段の指示がない限り、２つ以上の操作を異なる順序で実行することができる。
１２１０において、コア層を形成することができる。いくつかの実施形態では、コア層１１０２は、基板１１０４に形成される。いくつかの実施形態では、基板１１０４は、コア層１１０２のためのクラッディングとして機能してもよい。コア層１１０２は、基板１１０４よりも高い屈折率を有してもよい。例えば、基板１１０４は、約１．５の屈折率を有してもよく、コア層は、約１．５よりも高い屈折率を有してもよい。コア層１１０２は、基板１１０４の対向面の実質的に全体を覆ってもよい。いくつかの実施形態では、コア層１１０２は、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＮｘ、ポリマー材料、またはそれらの組み合わせを含む。例えば、コア層１１０２は、スパッタリング、化学蒸着、原子層蒸着、スピンコーティング、および／またはスプレーコーティングによって形成することができる。いくつかの実施形態では、コア層１１０２は、樹脂などの高屈折率ポリマー材料を含む。例えば、ポリマーは、コア層１１０２を形成するためにスピンコーティングされてもよい。
１２２０において、回折格子のナノインプリントを行うことができる。いくつかの実施形態では、コア層１１０２は、１つ以上の回折格子層１１０６を備える。例えば、回折格子層１１０６は、レーザー結合回折格子を含んでもよい。例えば、樹脂をナノインプリントすることができる。回折格子層１１０６は、ここでは、それぞれのリッジ１１０８が図示の平面内に延びるように長手方向に示されている。回折格子層１１０６は、例えば、それぞれのグループ１１１０Ａ、１１１０Ｂに編成された複数のリッジ１１０８を含んでもよい。例えば、グループ１１１０Ａ～１１０Ｂは、基板１１０４の表面をも覆う回折格子層１１０６の領域１１１２によって分離されてもよい。領域１１１１２は、基板１１０４の表面に薄い残留層を形成することができる。リッジ１１０８は、約２００ｎｍ～約３００ｎｍ、１つの例を挙げると、例えば、約２２０ｎｍ～約２８０ｎｍのピッチを有してもよい。いくつかの例では、ピッチは、約２０５ｎｍ、約２１５ｎｍ、約２３５ｎｍ、約２６５ｎｍ、約２８５ｎｍなどであってもよい。回折格子層１１０６をナノインプリントプロセスによって適用することは、１つ以上の利点を提供することができる。いくつかの実施形態では、ナノインプリントは、既存記載のフローセル製造プロセスと互換性があってもよい。例えば、これは、基板製造コストを低減することができる。
１２３０において、ナノウェル層のナノインプリントが実行される。いくつかの実施形態では、回折格子層１１０６においてナノウェル層１１１４が形成される。ナノウェル層１１１４は、パターン化されたフローセルを促進することができる。ナノウェル層１１１４は、２つ以上の壁１１１８の間に定義された１つ以上のナノウェル１１１６を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ナノウェル１１１６は、その１つ以上の寸法が約１以上のナノメートルのオーダーの範囲であるような寸法を有してもよい。例えば、ナノウェル１１１６は、クラスターの形態のように、分析プロセス中に試料を受け取り、保持するように構成されてもよい。ナノウェル１１１６の端部（例えば、底部）は、エバネッセント光の伝播を収容する厚さを有してもよい。例えば、厚さは、約０～約５００ｎｍ、例えば、約１００ｎｍ～約４００ｎｍであってもよい。いくつかの例では、厚さは、約１０ｎｍ、約５０ｎｍ、約１００ｎｍ、約２００ｎｍ、約３００ｎｍ、約４５０ｎｍなどであってもよい。ナノウェル層１１１４は、ナノインプリントプロセスまたはリフトオフプロセスによって形成することができる。いくつかの実施形態では、ナノウェル層１１１４は、１つ以上の樹脂を含んでもよい。ナノウェル層は、回折格子層１１０６の対向面の実質的に全体を覆うことができる。いくつかの実施形態では、ナノウェル層１１１４は、少なくとも約１０ｎｍ、約０．１μｍ、約０．５μｍ、約１μｍ、約５μｍ、約１０μｍ、約１００μｍ以上のナノウェル１１１６の間の平均ピッチを有することができ、および／または、少なくとも約１００μｍ、約１０μｍ、約５μｍ、約１μｍ、約０．５μｍ、約０．１μｍ以下の平均ピッチを有してもよい。例えば、ナノウェル層１１１４は、ナノウェル１１１６間のピッチが、一例を挙げると、約６００ｎｍ～約６５０ｎｍ、例えば、約６１０ｎｍ～約６４０ｎｍであることができる。いくつかの例では、ピッチは、約６０５ｎｍ、約６１５ｎｍ、約６３５ｎｍ、約６５５ｎｍなどであってもよい。各ナノウェル１１１６の深さは、少なくとも約０．１μｍ、約１μｍ、約１０μｍ、約１００μｍ、またはそれ以上であってもよい。代替的または追加的に、深さは、多くても約１×１０３μｍ、約１００μｍ、約１０μｍ、約１μｍ、約０．１μｍ以下であってもよい。
コア層１１０２で回折格子層１１０６を形成することは、１つ以上の利点を提供することができる。いくつかの実施形態では、コア層１１０２は、施設（例えば、フローセル製造業者の製造工場）に送達される前に、基板１１０４上に予め形成され（例えば、プレスパッタリングによって）、その後、平面導波路１１００の残りの部分は、その施設から平面導波路１１００を更に移送することなく、形成され（例えば、ナノインプリントによって）、平面導波路１１００を形成することができる。
回折格子層１１０６は、１つ以上の他の材料よりも高い屈折率を有してもよい。いくつかの実施形態では、回折格子層１１０６は、コア層１１０２の屈折率よりも高い屈折率を有する。いくつかの実施形態では、コア層１１０２は、ナノウェル層１１０４の屈折率よりも高い屈折率を有する。例えば、回折格子層１１０６の屈折率は、ナノウェル層１１１４の屈折率よりも高くてもよい。
図１３は、平面導波路１３００を作製する例を示す。平面導波路１３００は、本明細書中に記載された１つ以上の例で使用することができる。例えば、平面導波路１３００は、試料分析中の照明および励起を容易にするために、１つ以上の試料を収容することができる。図１４は、図１３の平面導波路に関連する平面導波路を製造する方法１４００を示す。方法１４００は、本明細書中に記載された１つ以上の他の方法と組み合わせることができる。より多くまたはより少ない操作を実行することができ、および／または、別段の指示がない限り、２つ以上の操作を異なる順序で実行することができる。
１４１０において、コア層を形成することができる。いくつかの実施形態では、コア層１３０２は、基板１３０４に形成される。いくつかの実施形態では、基板１３０４は、コア層１３０２のためのクラッディングとして機能してもよい。コア層１３０２は、基板１３０４よりも高い屈折率を有してもよい。例えば、基板１３０４は、約１．５の屈折率を有してもよく、コア層は、約１．５よりも高い屈折率を有してもよい。コア層１３０２は、基板１３０４の対向面の実質的に全体を覆ってもよい。いくつかの実施形態では、コア層１３０２は、Ｔａ２Ｏ５および／またはＳｉＮｘ、またはポリマー材料を含む。例えば、コア層１３０２は、スパッタリング、化学蒸着、原子層蒸着、スピンコーティング、および／またはスプレーコーティングによって形成することができる。いくつかの実施形態では、コア層１３０２は、樹脂などの高屈折率ポリマー材料を含む。例えば、ポリマーは、コア層１３０２を形成するためにスピンコーティングされてもよい。
１４２０において、ポリマー層を形成することができる。いくつかの実施形態では、ポリマー層１３０６がコア層１３０２に形成される。ポリマー層１３０６は、いくつかの例を挙げると、スパッタリング、化学蒸着、原子層蒸着、スピンコーティング、および／またはスプレーコーティングによって形成されてもよい。ポリマー層１３０６は、コア層１３０２よりも低い屈折率を有する。ポリマー層１３０６は、ほんの一例を挙げると、約１００ｎｍ～約２００ｎｍの厚さを有することができ、例えば、約１２０ｎｍ～約１８０ｎｍの厚さを有してもよい。いくつかの例では、厚さは、約１０５ｎｍ、約１１５ｎｍ、約１３５ｎｍ、約１６５ｎｍ、約１９５ｎｍなどであってもよい。
１４３０において、樹脂層を形成することができる。いくつかの実施形態では、樹脂層１３０８がポリマー層１３０６に形成される。樹脂層１３０８は、ポリマー層１３０６の対向面の実質的に全体を覆うことができる。樹脂層１３０８は、いくつかの例を挙げると、スピンコーティング、および／またはスプレーコーティングによって形成されてもよい。樹脂層１３０８は、ポリマー層１３０６よりも低い屈折率を有する。
１４４０では、回折格子とナノウェルのナノインプリントが行われる。樹脂層１３０８およびポリマー層１３０６は、回折格子によるパターン化されたフローセルおよびレーザー結合を容易にすることができる。ポリマー層１３０６は、ここでは、それぞれのリッジ１３１０が図示の平面内に延びるように、長手方向に示されている。ポリマー層１３０６は、例えば、それぞれのグループ１３１２Ａおよび１３１２Ｂに編成された複数のリッジ１３１０を含んでもよい。例えば、グループ１３１２Ａ～１３１２Ｂは、レーザー光のためのそれぞれの入力および出力回折格子であってもよい。リッジ１３１０は、１つの例を挙げると、約２００ｎｍ～約３００ｎｍ、例えば約２２０ｎｍ～約２８０ｎｍのピッチを有してもよい。いくつかの例では、ピッチは、約２０５ｎｍ、約２１５ｎｍ、約２３５ｎｍ、約２６５ｎｍ、約２８５ｎｍなどであってもよい。
樹脂層１３０８は、２つ以上の壁１３１６の間に定義された１つ以上のナノウェル１３１４を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ナノウェル１３１４は、その１つ以上の寸法が、約１または複数のナノメートルの順序で範囲内にあるような寸法を有してもよい。例えば、ナノウェル１３１４は、クラスターの形態のように、分析プロセス中に試料を受け取り、保持するように構成されてもよい。ナノウェル１３１４の端部（例えば、底部）は、エバネッセント光の伝播を収容する厚さを有してもよい。例えば、厚さは、約０～約５００ｎｍ、例えば、約１００ｎｍ～約４００ｎｍであってもよい。いくつかの例では、厚さは、約１０ｎｍ、約５０ｎｍ、約１００ｎｍ、約２００ｎｍ、約３００ｎｍ、約４５０ｎｍなどであってもよい。いくつかの実施形態では、樹脂層１３０８は、少なくとも約１０ｎｍ、約０．１μｍ、約０．５μｍ、約１μｍ、約５μｍ、約１０μｍ、約１００μｍ以上のナノウェル１３１４間の平均ピッチを有することができ、および／または最大で約１００μｍ、約１０μｍ、約５μｍ、約１μｍ、約０．５μｍ、約０．１μｍ以下の平均ピッチを有してもよい。例えば、ナノウェル１３１４は、約６００ｎｍから約６５０ｎｍのピッチ、例えば、約６１０ｎｍから約６４０ｎｍのピッチを有してもよい。いくつかの例では、ピッチは、約６０５ｎｍ、約６１５ｎｍ、約６３５ｎｍ、約６５５ｎｍなどであってもよい。各ナノウェル１３１４の深さは、少なくとも約０．１μｍ、約１μｍ、約１０μｍ、約１００μｍ、またはそれ以上であってもよい。代替的または追加的に、深さは、多くても約１×１０３μｍ、約１００μｍ、約１０μｍ、約１μｍ、約０．１μｍ以下であってもよい。
ポリマー層１３０６のリッジ１３１０、および樹脂層１３０８のナノウェル１３１４を形成することは、１つ以上の深さまでのナノインプリントを含んでもよい。いくつかの実施形態では、二重の深さのスタンプをナノインプリントプロセスで使用することができる。例えば、リッジ１３１０は、ナノウェル１３１４よりも比較的大きな深さで形成することができる。
図１５は、平面導波路１５００を作製する例を示す。平面導波路１５００は、本明細書中に記載された１つ以上の例で使用することができる。例えば、平面導波路１５００は、試料分析中の照明および励起を容易にするために、１つ以上の試料を収容することができる。図１６は、図１５の平面導波路に関連する平面導波路を製造する方法１６００を示す。方法１６００は、本明細書中に記載された１つ以上の他の方法と組み合わせることができる。より多くまたはより少ない操作を実行することができ、および／または、別段の指示がない限り、２つ以上の操作を異なる順序で実行することができる。
１６１０において、ポリマー層を形成することができる。いくつかの実施形態では、ポリマー層１５０２は、基板１５０４に形成される。ポリマー層１５０２は、紫外線硬化性ポリマー材料または熱硬化性ポリマー材料を含んでもよい。ポリマー層１５０２は、いくつかの例を挙げると、スピンコーティング、および／またはスプレーコーティングによって形成されてもよい。ポリマー層１５０２は、平面導波路１５００におけるコア層として機能してもよい。ポリマー層１５０２は、基板１５０４よりも高い屈折率を有する。
１６２０において、樹脂層を形成することができる。いくつかの実施形態では、樹脂層１５０６がポリマー層１５０２に形成される。樹脂層１５０６は、ポリマー層１５０２の対向面の実質的に全体を覆うことができる。樹脂層１５０６は、いくつかの例を挙げると、スピンコーティング、および／またはスプレーコーティングによって形成されてもよい。樹脂層１５０６は、ポリマー層１５０２よりも低い屈折率を有する。
１６３０では、回折格子とナノウェルのナノインプリントが行われる。樹脂層１５０６およびポリマー層１５０２は、回折格子によるパターン化されたフローセルおよびレーザー結合を容易にすることができる。ポリマー層１５０２は、ここでは、それぞれのリッジ１５０８が図示の平面内に延びるように、長手方向に示されている。ポリマー層１５０２は、例えば、それぞれのグループ１５１０Ａおよび１５１０Ｂに編成された複数のリッジ１５０８を含んでもよい。例えば、グループ１５１０Ａ～１５１０Ｂは、レーザー光のためのそれぞれの入力および出力回折格子であってもよい。リッジ１５０８は、１つの例を挙げると、約２００ｎｍ～約３００ｎｍ、例えば約２２０ｎｍ～約２８０ｎｍのピッチを有してもよい。いくつかの例では、ピッチは、約２０５ｎｍ、約２１５ｎｍ、約２３５ｎｍ、約２６５ｎｍ、約２８５ｎｍなどであってもよい。
樹脂層１５０６は、２つ以上の壁１５１４の間に定義された１つ以上のナノウェル１５１２を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ナノウェル１５１２は、その１つ以上の寸法が約１以上のナノメートルの順で範囲内にあるような寸法を有してもよい。例えば、ナノウェル１５１２は、クラスターの形態のように、分析プロセス中に試料を受け取り、保持するように構成されてもよい。ナノウェル１５１２の端部（例えば、底部）は、エバネッセント光の伝播を収容する厚さを有してもよい。例えば、厚さは、約０～約５００ｎｍ、例えば、約１００ｎｍ～約４００ｎｍであってもよい。いくつかの例では、厚さは、約１０ｎｍ、約５０ｎｍ、約１００ｎｍ、約２００ｎｍ、約３００ｎｍ、約４５０ｎｍなどであってもよい。いくつかの実施形態では、樹脂層１５０６は、少なくとも約１０ｎｍ、約０．１μｍ、約０．５μｍ、約１μｍ、約５μｍ、約１０μｍ、約１００μｍ以上のナノウェル１５１２間の平均ピッチを有することができ、および／または、少なくとも約１００μｍ、約１０μｍ、約５μｍ、約１μｍ、約０．５μｍ、約０．１μｍ以下の平均ピッチを有してもよい。例えば、ナノウェル１５１２は、約６００ｎｍから約６５０ｎｍのピッチ、例えば、約６１０ｎｍから約６４０ｎｍのピッチを有してもよい。いくつかの例では、ピッチは、約６０５ｎｍ、約６１５ｎｍ、約６３５ｎｍ、約６５５ｎｍなどであってもよい。各ナノウェル１５１２の深さは、少なくとも約０．１μｍ、約１μｍ、約１０μｍ、約１００μｍ、またはそれ以上であってもよい。代替的または追加的に、深さは、多くても約１×１０３μｍ、約１００μｍ、約１０μｍ、約１μｍ、約０．１μｍ以下であってもよい。
ポリマー層１５０２のリッジ１５０８、および樹脂層１５０６のナノウェル１５１２を形成することは、１つ以上の深さまでのナノインプリントを含んでもよい。いくつかの実施形態では、二重の深さのスタンプをナノインプリントプロセスで使用することができる。例えば、リッジ１５０８は、ナノウェル１５１２よりも比較的大きな深さに形成することができる。
上記の例は、コア層（例えば、コア層１１０、３１０、５０４、７１０、９０２、１１０２、または１３０２）を形成することを含むフローセルの製造方法を例示している。コア層は、基板（例えば、基板１０２、３０２、５０２、７０２、９０４、１１０４、１３０４、または１５０４）とナノウェル層（例えば、ナノウェル層１１２、３１２、５１０、７１４、または１１１４）との間に配置される。ナノウェル層は、試料を受けるためのナノウェルを有する。コア層は、基板およびナノウェル層よりも高い屈折率を有する。
上記の例は、回折格子を形成することがフォトリソグラフィパターニング（例えば、図１の）またはナノインプリント（例えば、図３、５、８、９、１１、１３、または１５の）からなるフローセルを製造する方法を例示する。
上記の例は、コア層が、回折格子の形成と共通のプロセスで形成されるフローセルの製造方法を例示している（例えば、図５において）。
上記の例は、コア層が、回折格子の形成とは別の工程で形成されるフローセルの製造方法を例示する（例えば、図１、図３、図８、図９、図１１、図１３、または図１５）。
上記の例は、回折格子が基板上にフォトリソグラフィパターニングによって形成され、コア層が回折格子上に形成され、ナノウェル層がコア層上に形成されるフローセルの製造方法を例示している（例えば、図１において）。
上記の例は、回折格子が基板上にナノインプリントによって形成され、コア層が回折格子上に形成され、ナノウェル層がコア層上に形成されるフローセルの製造方法を例示している（例えば、図３）。
上記の例は、回折格子を基板上に形成し、コア層を回折格子上に形成し、追加層をコア層上に形成し、ナノウェル層を追加層上に形成するフローセルの製造方法を例示している（例えば、図８）。追加層およびナノウェル層は、最初はナノウェルから解放されていてもよく、方法は、追加層が無傷のままである間にナノウェル層をパターン加工し、その後、ナノウェル中のコア層を露出させるように、ナノウェル層のパターンを追加層に転写することからなることを更に含んでもよい。パターンは、エッチングによって転写されてもよい。
上記の例は、コア層が基板上に形成され、回折格子およびナノウェル層がコア層上に形成されるフローセルの製造方法を例示している（例えば、図５、図９、図１１、図１３、または図１５）。
上記の例は、コア層が基板上に形成され、回折格子がコア層上に形成され、ナノウェル層が回折格子上に形成されるフローセルの製造方法を例示している（例えば、図５、図１１、図１３、または図１５）。
上記の例は、コア層が基板上に形成され、第１の層がコア層上に形成され、第２の層が第１の層上に形成され、回折格子およびナノウェルがそれぞれ第１の層および第２の層に形成されるフローセルの製造方法を例示する（例えば、図１１または図１３）。
上記の例は、コア層が基板上に形成され、樹脂層がコア層上に形成され、回折格子およびナノウェルが樹脂層内に形成されるフローセルの製造方法を例示している（例えば、図９）。
上記の例は、回折格子およびナノウェル層が共通のプロセスで形成されるフローセルの製造方法を例示している（例えば、図９、図１３、または図１５）。
上記の例は、回折格子およびナノウェル層がフローセルの同一の層に形成されるフローセルの製造方法を例示している（例えば、図９）。
上記の例は、回折格子およびナノウェル層がフローセルの別個の層に形成されるフローセルの製造方法を例示している（例えば、図１３または図１５）。
図１７は、フローセル１７００の一例を示す。フローセル１７００は、本明細書中の他の箇所に記載された１つ以上の他の例と共に使用することができる。例えば、上述した１つ以上の物品をフローセルに組み込むことができ、および／または上述した１つ以上の技術をフローセルの製造に使用することができる。フローセル１７００は、開示された技術の１つ以上に従って製造されてもよい。フローセル１７００では、ガスケッと層の負の空間の結果として、一組の密封されたチャンバが製造されてもよい。チャンバは、上部および下部で基板層によって密封されてもよい。
ここで記載のフローセル１７００は、ベース層１７１０（例えば、ホウケイ酸ガラスの）、ベース層の上に重ね合わせたチャネル層１７２０（例えば、エッチングされたシリコンなど）、およびカバー、またはトップ層１７３０を含む。層が一緒に組み合わされると、カバーを介して両端に入口／出口を有する封入されたチャネルが形成される。いくつか記載のフローセルは、フローセルの底面にチャネルのための開口部を含んでもよい。
図１８は、装置１８１２、カートリッジ１８１４、およびフローセル１８１６を含むシステム１８００の図である。システム１８００は、生物学的および／または化学的分析に使用することができる。システム１８００は、本明細書の他の場所に記載された１つ以上の他の例と共に、またはその実施形態で使用することができる。
カートリッジ１８１４は、フローセル１８１６を介してのような、１つ以上の試料のためのキャリアとして機能することができる。カートリッジ１８１４は、フローセル１８１６を保持し、フローセル１８１６を装置１８１２との直接的な相互作用の中に出し入れするように構成されてもよい。例えば、器具１８１２は、少なくとも試料からの情報の収集中にカートリッジ１８１４を受け入れて収容するためのレセプタクル１８１８（例えば、その外側エンクロージャ内の開口部）を含む。カートリッジ１８１４は、任意の好適な材料で作られてもよい。いくつかの実施形態では、カートリッジ１８１４は、成形プラスチックまたは他の耐久性のある材料を含む。例えば、カートリッジ１８１４は、フローセル１８１６を支持または保持するためのフレームを形成することができる。
本明細書中に記載の例は、分析されている試料に言及している。そのような試料は、遺伝物質を含んでもよい。いくつかの実施形態では、試料は、遺伝物質の１つ以上の鋳型鎖を含む。例えば、本明細書記載の技術および／またはシステムを使用して、１つ以上の鋳型ＤＮＡ鎖に対してＳＢＳを実施することができる。
フローセル１８１６は、装置１８１２によって分析される試料を保持するように構成された１つ以上の基質を含んでもよい。ガラス、アクリル、および／または別のプラスチック材料を含むがこれらに限定されない、任意の好適な材料を基板に使用することができる。フローセル１８１６は、液体または他の流体を選択的に試料に対して相対的に流すことを可能にすることができる。いくつかの実施形態では、フローセル１８１６は、試料を保持することができる１つ以上の流動構造を含む。いくつかの実施形態では、フローセル１８１６は、少なくとも１つのチャネルを含んでもよい。例えば、流路は、流体の流れを促進するための１つ以上の流体ポートを含んでもよい。
装置１８１２は、少なくとも１つの生物学的および／または化学物質に関連する任意の情報またはデータを得るために動作することができる。動作は、中央ユニットによって、または１つ以上の分散型コントローラによって制御されてもよい。ここでは、計器コントローラ１８２０が例示されている。例えば、コントローラ１８２０は、少なくとも１つのプロセッサ、器具１８１２の動作のための命令を保持する少なくとも１つの記憶媒体（例えば、メモリおよび／またはドライブ）、および例えば以下に説明するような１つ以上の他の構成要素を使用して実施することができる。いくつかの実施形態では、装置１８１２は、試料の照明および／または画像形成を含むがこれらに限定されない光学的操作を実行することができる。例えば、装置１８１２は、１つ以上の光学サブシステム（例えば、照明サブシステムおよび／または画像形成サブシステム）を含んでもよい。いくつかの実施形態では、装置１８１２は、試料の熱コンディショニングを含むがこれらに限定されない熱処理を実行することができる。例えば、装置１８１２は、１つ以上の熱サブシステム（例えば、ヒータおよび／または冷却器）を含んでもよい。いくつかの実施形態では、装置１８１２は、試料と接触している流体を追加および／または除去することを含むがこれらに限定されない流体管理を実行することができる。例えば、装置１８１２は、１つ以上の流体サブシステム（例えば、ポンプおよび／またはリザーバ）を含んでもよい。
図１９は、例示的な照明システム１９００の図である。照明システム１９００は、光源アセンブリ１９１０、ミラー１９２８、対物レンズ１９３４、フローセル１９３６、発光ダイクロイックフィルタ（ｄｉｃｈｒｏｉｃ ｆｉｌｔｅｒ）１９３８、第１の光学検出サブシステム１９５６、および第２の光学検出サブシステム１９５８を含む。照明システム１９００は、２つのカラーチャネルの同時画像形成を可能にする。いくつかの実施形態では、別の照明システムは、２つ以上のカラーチャネル、例えば、３つのカラーチャネル、４つのカラーチャネル、またはそれ以上のカラーチャネルの同時画像形成を可能にするように構成されてもよい。複数のカラーチャネルの同様の、同時画像形成を生成することができる他の光学構成が存在してもよいことに留意されたい。
光源アセンブリ１９１０は、フローセル１９３６に入射する励起照明を生成する。この励起照明は、順番に、レンズ１９４２および１９４８を使用して収集される１つ以上の蛍光色素からの発光照明、すなわち蛍光照明を生成する。光源アセンブリ１９１０は、第１の励起照明光源１９１２および対応する収束レンズ１９１４、第２の励起照明光源１９１６および対応する収束レンズ１９１８、およびダイクロイックフィルタ１９２０を含む。
第１の励起照明光源１９１２および第２の励起照明光源１９１６は、試料（例えば、それぞれのカラーチャネルに対応する）にそれぞれの励起照明光を同時に提供することができる照明システムを例示する。いくつかの実施形態では、第１の励起照明光源１９１２および第２の励起照明光源１９１６のそれぞれは、発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む。いくつかの実施形態では、第１の励起照明光源１９１２および第２の励起照明光源１９１６の少なくとも１つは、レーザーを含む。収束レンズ１９１４、１９１８は、それぞれ、収束レンズ１９１４／１９１８のそれぞれから出てくる照明がフィールド開口部１９２２で集束されるように、それぞれの励起照明源１９１２、１９１６から距離を置いて設定されている。ダイクロイックフィルタ１９２０は、第１の励起照明源１９１２からの照明を反射し、第２の励起照明源１９１６からの照明を透過する。
いくつかの実施形態では、ダイクロイックフィルタ１９２０から出力された混合励起照明は、対物レンズ１９３４に向かって直接伝搬することができる。他の実施形態では、混合励起照明は、対物レンズ１９３４からの発光に先立って、追加の介在する光学部品によって更に変更および／または制御されてもよい。混合励起照明は、フィールド開口部１９２２内の焦点を通過して、フィルタ１９２４を通過し、次いで、色補正コリメートレンズ１９２６を通過することができる。レンズ１９２６からのコリメートされた励起照明は、それが反射するミラー１９２８に入射し、励起／発光ダイクロイックフィルタ１９３０に入射する。励起／発光ダイクロイックフィルタ１９３０は、光源アセンブリ１９１０から発光された励起照明を反射する一方で、後述する発光照明が、励起／発光ダイクロイックフィルタ１９３０を通過して、１つ以上の光学サブシステム１９５６、１９５８によって受信されることを許容する。光学サブシステム１９５６、１９５８は、多重化された蛍光光を同時に収集することができる光収集システムを例示する。励起／発光ダイクロイックフィルタ１９３０から反射された励起照明は、次にミラー１９３２に入射し、そこからフローセル１９３６に向かって対物レンズ１９３４に入射する。
対物レンズ１９３４は、ミラー１９３２からのコリメートされた励起照明をフローセル１９３６に向けて集光する。いくつかの実施形態では、対物レンズ１９３４は、例えば１倍、２倍、４倍、５倍、６倍、８倍、１０倍、またはそれ以上の所定の倍率を有する顕微鏡対物である。対物レンズ１９３４は、ミラー１９３２からフローセル１９３６に入射した励起照明を、拡大率によって決定される角度の円錐状、すなわち数値絞りで集光する。いくつかの実施形態では、対物レンズ１９３４は、フローセルに対して法線である軸（「ｚ軸」）上で移動可能である。いくつかの実施形態では、照明システム１９００は、チューブレンズ１９４８およびチューブレンズ１９４２のｚ位置を独立して調整する。
フローセル１９３６は、分析されるべきヌクレオチド配列または任意の他の材料などの試料を含む。フローセル１９３６は、試料材料を保持するように構成された１つ以上のチャネル１９６０（ここでは、拡大断面図記載の方法で模式的に図示されている）を含むことができ、化学反応を誘発すること、または材料を追加または除去することを含むがこれらに限定されない、試料材料に関して取られる行動を容易にするように構成されている。対物レンズ１９３４の物体面１９６２は、ここでは破線を用いて模式的に図示されているが、フローセル１９３６を通って延びている。例えば、物体面１９６２は、チャネル１９６０に隣接するように定義することができる。
対物レンズ１９３４は、視野を定義することができる。視野は、画像検出器が対物レンズ１９３４を使用して発光光を捕捉するフローセル１９３６上の領域を定義することができる。１つ以上の画像検出器、例えば検出器１９４６および１９５４を使用することができる。照明システム１９００は、発光された光のそれぞれの波長（または波長範囲）のための別個の画像検出器１９４６、１９５４を含んでもよい。画像検出器１９４６、１９５４の内の少なくとも１つは、時間遅延積分型ＣＣＤカメラなどの電荷結合素子（ＣＣＤ）、または化学的感応電界効果とランジスタ（ｃｈｅｍＦＥＴ）、イオン感応電界効果とランジスタ（ＩＳＦＥＴ）、および／または金属酸化物半導体電界効果とランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）などの相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）技術に基づいて作製されたセンサを含んでもよい。
いくつかの実施形態では、照明システム１９００は、構造化照明顕微鏡（ＳＩＭ）を含んでもよい。ＳＩＭ画像形成は、空間的に構造化された照明光および再構成に基づいて、対物レンズ１９３４からの倍率のみを使用して形成された画像よりも高い解像度の画像をもたらす。例えば、構造は、照明励起光を遮断するパターンまたは回折格子から構成されるか、またはそれを含んでもよい。いくつかの実施形態では、構造体は、フリンジのパターンを含んでもよい。光のフリンジは、反射的または透過的な回折が起こるような回折格子に光ビームを衝突させることによって生成することができる。構造化された光は、いくつかの周期性に従って発生してもよいそれぞれのフリンジに従って試料を照らすように、試料に投影することができる。ＳＩＭを用いて画像を再構成するために、励起照明のパターンが互いに異なる位相角である２つ以上のパターン化された画像が使用される。例えば、試料の画像は、構造化光のフリンジの異なる位相で取得することができ、画像のそれぞれのパターン位相と呼ばれることもある。これにより、試料上の様々な場所を多数の照明強度に曝露することができる。結果として得られる発光光画像のセットを組み合わせて、より高解像度の画像を再構成することができる。
フローセル１９３６内の試料材料は、対応するヌクレオチドに結合する蛍光色素と接触する。蛍光色素は、対物レンズ１９３４からフローセル１９３６に入射した対応する励起照明で照射されると、蛍光照明を発する。発光された照明は、波長帯で識別され、それぞれの波長帯は、それぞれのカラーチャネルに分類される。蛍光色素は、それぞれのヌクレオチド、例えば、それぞれのヌクレオ塩基を含むヌクレオチドと化学的に共役している。このようにして、蛍光色素で標識されたｄＮＴＰは、画像検出器１９４６、１９５４によって検出されたときに、発光された光の波長が対応する波長帯域内にあることに基づいて識別されてもよい。
対物レンズ１９３４は、フローセル１９３６内の蛍光色素分子によって発光される蛍光光を捕捉する。この発光光を捕捉すると、対物レンズ１９３４は、コリメートされた光を収集して伝達する。この発光された光は、その後、元の励起照明が光源アセンブリ１９１０から到達した経路に沿って伝搬する。この経路に沿って、発光光と励起照明との間には、発光光と励起照明との間にコヒーレンスがないため、干渉がほとんどないことに留意されたい。すなわち、発光光は、別個の光源、すなわちフローセル１９３６内の試料材料と接触している蛍光色素の結果である。
発光光は、ミラー１９３２によって反射されると、励起／発光ダイクロイックフィルタ１９３０に入射する。フィルタ１９３０は、発光光をダイクロイックフィルタ１９３８に透過させる。
いくつかの実施形態では、ダイクロイックフィルタ１９３８は、青色カラーチャネルに関連付けられた照明を透過し、緑色カラーチャネルに関連付けられた照明を反射する。いくつかの実施形態では、ダイクロイックフィルタ１９３８は、上述したように、ダイクロイックフィルタ１９３８が、定義された緑色波長帯域内にある光学サブシステム１９５６に発光された照明を反射し、定義された青色波長帯域内にある光学サブシステム１９５８に発光された照明を送信するように選択される。光学サブシステム１９５６は、チューブレンズ１９４２と、フィルタ１９４４と、画像検出器１９４６とを含む。光学サブシステム１９５８は、チューブレンズ１９４８、フィルタ１９５０、および画像検出器１９５４を含む。
いくつかの実施形態では、ダイクロイックフィルタ１９３８およびダイクロイックフィルタ１９２０は、互いに同様に動作する（例えば、両方とも、ある色の光を反射し、別の色の光を透過してもよい）。他の実施形態では、ダイクロイックフィルタ１９３８およびダイクロイックフィルタ１９２０は、互いに異なるように動作する（例えば、ダイクロイックフィルタ１９３８は、ダイクロイックフィルタ１９２０が反射する色の光を透過してもよく、その逆もあってもよい）。
いくつかの実施形態では、発光された照明は、画像検出器１９５４に先立ってミラー１９５２に直面する。示された例では、光学サブシステム１９５８の光路は、照明システム１９００が全体として空間または体積の要件を満たすように角度が付けられている。いくつかの実施形態では、そのようなサブシステム１９５６および１９５８の両方は、角度が付けられた光路を有する。いくつかの実施形態では、そのようなサブシステム１９５６および１９５８の両方の光路は、角度が付けられていない。このように、複数の光サブシステムの内の１つ以上の光サブシステムは、少なくとも１つの角度のついた光路を有してもよい。
各チューブレンズ１９４２、１９４８は、それに入射した発光された照明を、それぞれの画像検出器１９４６、１９５４に焦点を合わせる。各画像検出器１９４６、１９５４は、いくつかの実施形態では、荷電結合素子（ＣＣＤ）配列を含む。いくつかの実施形態では、各画像検出器１９４６、１９５４は、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）センサを含む。
照明システム１９００は、図１９に示されるようなものである必要はない。例えば、ミラー１９２８、１９３２、１９４０の各々は、プリズムまたは照明の方向を変える他のいくつかの光学デバイスに置き換えられてもよい。各レンズは、回折格子、回折光学素子、フレネルレンズ、または入射照明からコリメートされた照明または集束された照明を生成する他のいくつかの光学装置に置き換えられてもよい。
本明細書全体に使用される用語「実質的に」および「約」は、処理の変動に起因するような小さな変動を説明し、考慮するために使用される。例えば、±５％以下、±２％以下、±１％以下、±０．５％以下、±０．２％以下、±０．１％以下、±０．０５％以下、±０．１％以下、±０．０５％以下などを指してもよい。また、本明細書で使用される場合、「ａ（１つの）」または「ａｎ（１つの）」のような不定冠詞は、「少なくとも１つ」を意味する。
前述の概念および以下でより詳細に論じられる追加の概念のすべての組み合わせが、本明細書中に記載された本発明の主題の一部として企図されていることが理解されるべきである（そのような概念が相互に矛盾しないことを条件として）。特に、本開示の最後に現れる請求される主題のすべての組み合わせは、本明細書に開示される本発明の主題の一部として企図される。
多数の実施形態が記載されている。それにもかかわらず、本明細書の精神および範囲から逸脱することなく、様々な修正がなされてもよいことが理解される。
更に、図に描かれた論理フローは、望ましい結果を達成するために、示された特定の順序、または逐次的な順序を必要としない。更に、他のプロセスが、記載されたフローから提供されてもよく、またはプロセスが除去されてもよく、他の構成要素が、記載されたシステムに追加されてもよく、または記載されたシステムから除去されてもよい。従って、他の実施形態は、以下の請求項の範囲内である。
記載された実施形態の特定の特徴が、本明細書中に記載されたように例示されているが、多くの修正、置換、変更および等価物が、当技術分野に熟練した当業者には、現在、発生するであろう。従って、添付の特許請求の範囲は、実施形態の範囲内に収まるようなすべてのそのような修正および変更をカバーすることを意図していることが理解されるべきである。それらは、限定ではなく例示のためだけに提示されたものであり、形態および詳細についての様々な変更がなされてもよいことを理解すべきである。本明細書中に記載された装置および／または方法の任意の部分は、相互に排他的な組み合わせを除き、任意の組み合わせで組み合わせることができる。本明細書中に記載された実施形態は、記載された異なる実施形態の機能、構成要素および／または特徴の様々な組み合わせおよび／または部分的な組み合わせを含んでもよい。
１００、３００、５００、７００、９００、１１００、１３００、１５００ … 平面導波路
１０２、３０２、５０２、７０２、９０４、１１０４、１３０４、１５０４ … 基板
１０４、３０４、７０４、１１０６ … 回折格子
１０４'、３０４'、５０４'、７０４'、８０４'、９０８、１１０８、１３１０、１５０８ … リッジ
１１０、３１０、５０４、７１０、９０２、１１０２、１３０２ … コア層
１１２、３１２、５１０、７１４、１１１４、 … ナノウェル層
１１４、３１４、５１２、７１６、１１１６、１３１４、１５１２ … ナノウェル
１１６、３１６、５１４、７１８、９１４、１１１８、１３１６、１５１４ … 壁
１３０６、１５０２ … ポリマー層
１３０８、１５０６ … 樹脂層
１７００、１８１６、１９３６ … フローセル
１７１０ … ベース層
１７２０ … チャネル層
１７３０ … トップ層
１８００ … システム
１８１２ … 装置
１８１４ … カートリッジ
１８１８ … レセプタクル
１８２０ … コントローラ
１９００ … 照明システム
１９１０ … 光源アセンブリ
１９１２、１９１６ … 励起照明源
１９１４、１９１８ … 収束レンズ
１９２０ … ダイクロイックフィルタ
１９２８、１９３２、１９４０、１９５２ … ミラー
１９３０、１９４４、１９５０ … フィルタ
１９３４ … 対物レンズ
１９３８ … 発光ダイクロイックフィルタ
１９４２、１９４８ … レンズ
１９４６、１９５４ … 画像検出器
１９５６、１９５８ … 光学サブシステム
１９６０ … チャネル

Claims (24)

  1. コア層を形成する工程、および
    光を該コア層に結合させるために、ナノインプリントを用いて回折格子を形成する工程
    を含み、
    該コア層が基板とナノウェル層との間に配置され、該ナノウェル層が試料を受け取るためのナノウェルを有し、該コア層が基板およびナノウェル層よりも高い屈折率を有する、フローセルの製造方法。
  2. 前記コア層が、前記回折格子を形成する工程と共通の工程で形成される、請求項１記載の製造方法。
  3. 前記コア層が、前記回折格子を形成する工程とは別の工程で形成される、請求項１記載の製造方法。
  4. 前記回折格子が前記基板上にナノインプリントによって形成され、前記コア層が前記回折格子上に形成され、前記ナノウェル層が前記コア層上に形成される、請求項３記載の製造方法。
  5. 前記回折格子が前記基板上に形成され、前記コア層が前記回折格子上に形成され、追加層が前記コア層上に形成され、前記ナノウェル層が前記追加層上に形成される、請求項３記載の製造方法。
  6. 前記追加層およびナノウェル層は、ナノウェルを形成する前に、最初はナノウェルを含まず、前記製造方法は、前記追加層がそのままの状態で残っている間に、ナノウェルを形成するために前記ナノウェル層をパターン加工する工程、および次いで、前記ナノウェル中のコア層を露出させるように、前記ナノウェル層のパターンを前記追加層に転写する工程を更に含む、請求項５記載の製造方法。
  7. 前記パターンがエッチングによって転写される、請求項６記載の製造方法。
  8. 前記コア層が基板上に形成され、前記回折格子およびナノウェル層が前記コア層上に形成される、請求項１記載の製造方法。
  9. 前記コア層が前記基板上に形成され、前記回折格子が前記コア層上に形成され、前記ナノウェル層が前記回折格子上に形成される、請求項３記載の製造方法。
  10. 前記コア層が前記基板上に形成され、第１の層が前記コア層上に形成され、第２の層が該第１の層上に形成され、前記回折格子およびナノウェルがそれぞれ第１の層および第２の層に形成される、請求項３記載の製造方法。
  11. 前記コア層が前記基板上に形成され、樹脂層が前記コア層上に形成され、前記回折格子およびナノウェルが樹脂層内に形成される、請求項３記載の製造方法。
  12. 前記回折格子とナノウェル層が共通の工程で形成される、請求項１～３、８および１０のいずれか１項記載の製造方法。
  13. 前記回折格子およびナノウェル層がフローセルの同一層に形成される、請求項１２記載の製造方法。
  14. 前記回折格子およびナノウェル層がフローセルの別の層に形成される、請求項１２記載の製造方法。
  15. 基板、
    試料を受け取るためのナノウェルを有するナノウェル層、
    該基板とナノウェル層との間に配置されたコア層、および
    光をコア層に結合させるための回折格子
    を含み、
    該コア層は、該基板および該ナノウェル層よりも高い屈折率を有する、請求項１～１４のいずれか１項記載の製造方法を用いて製造されたフローセル。
  16. 前記回折格子が前記基板の上に配置され、前記コア層が前記回折格子の上に配置され、前記ナノウェル層が前記コア層の上に配置されている、請求項１５記載のフローセル。
  17. 回折格子層が前記基板を覆い、該回折格子層が前記回折格子を含む、請求項１６記載のフローセル。
  18. 前記回折格子を含む第１の樹脂層が前記基板の上に配置され、前記ナノウェルを含む第２の樹脂層が該第１の樹脂層の上に配置されている、請求項１５記載のフローセル。
  19. 前記回折格子が前記基板の上に配置され、第１のポリマー層が前記回折格子の上に配置され、第２のポリマー層が該第１のポリマー層の上に配置され、前記ナノウェルが該第１のポリマー層および該第２のポリマー層に配置されている、請求項１５記載のフローセル。
  20. 前記コア層が前記基板の上に配置され、樹脂層が前記コア層の上に配置され、前記回折格子および前記ナノウェルが前記樹脂層に配置されている、請求項１５記載のフローセル。
  21. 前記コア層が前記基板の上に配置され、前記回折格子が前記コア層の上に配置され、前記ナノウェル層が前記回折格子の上に配置されている、請求項１５記載のフローセル。
  22. 回折格子層が前記コア層を覆い、該回折格子層が前記回折格子を含む、請求項２１記載のフローセル。
  23. 前記コア層が前記基板の上に配置され、ポリマー層が前記コア層の上に配置され、樹脂層が前記ポリマー層の上に配置され、前記回折格子が該ポリマー層に配置され、前記ナノウェルが該樹脂層に配置されている、請求項１５記載のフローセル。
  24. ポリマー層が前記基板の上に配置され、樹脂層が該ポリマー層の上に配置され、前記回折格子が該ポリマー層に配置され、前記ナノウェルが該樹脂層に配置されている、請求項１５記載のフローセル。
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