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平滑性を損なわない基板および基板表面の改質方法

国内特許コード P05A007505
整理番号 測定・分析-65
掲載日 2005年9月21日
出願番号 特願2003-291198
公開番号 特開2005-060759
登録番号 特許第3997303号
出願日 平成15年8月11日(2003.8.11)
公開日 平成17年3月10日(2005.3.10)
登録日 平成19年8月17日(2007.8.17)
発明者
  • 大谷 敏郎
  • 佐宗 めぐみ
  • 杉山 滋
出願人
  • 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構
発明の名称 平滑性を損なわない基板および基板表面の改質方法
発明の概要

【課題】 雲母表面を対象物の評価・観察に適するように分子レベルの平滑性を保ちつつ表面改質を行う方法を提供する。
【解決手段】 雲母表面を改質する方法において、1つの置換基はメチル基であり、残りの3つの置換基のうち少なくとも1つはメトキシ基もしくはエトキシ基もしくはクロロ基で構成され、さらに残りはメトキシ基、エトキシ基、クロロ基、メチル基の合計が2個になる同一種の重複を許した任意の組み合わせが可能な置換基とシランのみで構成されているシラン化合物を、窒素雰囲気下にてシランカップリングさせることにより、雲母表面を平滑性を損なわずに改質する。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要


DNAやタンパク質等のナノメートルレベルの有機材料を、例えば原子間力顕微鏡(atomic force microscope, AFM)や走査型近接場光プローブ顕微鏡(scanning optical near-field microscope, SNOM)等により評価・観察・利用するためには、極めて平滑な基板上に固定することが必要になる。



雲母は、分子レベルで劈開が可能な層状構造を有し、また種々のシリコン基板もナノメートルレベルで平坦な表面を作製することが可能である。しかし、これらの無機材質基板を有機物の評価・観察・利用のための基板として利用するには、その対象物を効率的に固定するための表面改質が必要となる。



アルキル基を有するシラン化合物を基材の表面に塗布し、乾燥・加熱することで撥水性を有する多孔質膜を形成する表面改質方法が提案されている。(特許文献1及び特許文献2)
DNA等を観察するための基板表面の改質方法としては、ガラス、雲母、シリコンウェハー等の無機材質基板の表面を3-aminopropyltriethoxysilaneによって修飾し、基板表面にアミノ基を共有結合させる方法(非特許文献1)、マグネシウムイオンにより基板表面を処理する方法(非特許文献2)、基板表面をポリマーコートする方法(非特許文献3)などがあった。

【特許文献1】特開平11-172455号公報

【特許文献2】特開2000-1787号公報

【非特許文献1】Langmuir 12 (1996) 1697-1700

【非特許文献2】Analitica Chimca Acta 479 (2003) 3-15

【非特許文献3】Nano Letters 1 (2001) 345-348

産業上の利用分野


本発明は基板表面の改質方法に関し、詳しくはDNAやタンパク質等の有機物を評価・観察・利用するための平滑表面を有する無機材質基板上に有機物を固定するための平滑性を損なわない基板と基板表面の改質方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
有機物を評価・観察・利用するための平滑表面を有する無機材質からなる基板であって、この基板は雲母を劈開して得られ、また基板表面は、一般式[I]で表されるシラン化合物によって被覆されていることを特徴とする基板。

ただし、Xはメチル基であり、R1, R2, R3の置換基の1つはメトキシ基もしくはエトキシ基もしくはクロロ基を表し、残りの2つはメトキシ基、エトキシ基、クロロ基、メチル基のいずれかで且つ同一種の重複を許した任意の組み合わせを表す。

【請求項2】
平滑表面を有する雲母からなる基板上で有機物を評価・観察・利用するための表面改質方法において、前記雲母を窒素雰囲気下で劈開した後に、一般式[I]で表されるシラン化合物の蒸気に劈開面を接触させることを特徴とする平滑性を損なわない基板表面の改質方法。

ただし、Xはメチル基であり、R1, R2, R3の置換基の1つはメトキシ基もしくはエトキシ基もしくはクロロ基を表し、残りの2つはメトキシ基、エトキシ基、クロロ基、メチル基のいずれかで且つ同一種の重複を許した任意の組み合わせを表す。

【請求項3】
前記シラン化合物がメチルトリメトキシシランであることを特徴とする請求項2記載の平滑性を損なわない基板表面の改質方法。

【請求項4】
前記無機材質基板と前記シラン化合物の蒸気との接触条件が、シラン化合物量が反応容器容積の0.000001%以上0.1%以下、反応温度が4℃以上60℃以下、反応時間が1時間以上1週間以下であることを特徴とする請求項2記載の平滑性を損なわない基板表面の改質方法。



産業区分
  • 表面処理
  • 高分子化合物
  • 治療衛生
  • 試験、検査
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2003291198thum.jpg
出願権利状態 権利存続中


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