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マイクロリアクタの製造方法 コモンズ

国内特許コード P05A007618
整理番号 WASEDA-352
掲載日 2005年10月14日
出願番号 特願2004-015141
公開番号 特開2005-207901
登録番号 特許第4356109号
出願日 平成16年1月23日(2004.1.23)
公開日 平成17年8月4日(2005.8.4)
登録日 平成21年8月14日(2009.8.14)
発明者
  • 本間 敬之
  • 庄子 習一
  • 逢坂 哲弥
  • 佐藤 裕崇
出願人
  • 学校法人早稲田大学
発明の名称 マイクロリアクタの製造方法 コモンズ
発明の概要

【課題】 微小なマイクロ空間において、外部から観察がしやすく、隣接容器間で液体が混合しにくく、更に高アスペクト比にも形成できるマイクロリアクタを提供することを目的とする。
【解決手段】 基板2と、当該基板2を挿通して立設形成された中空柱状の容器3とを備えたマイクロリアクタ1を開発した。これによると、試液流入時等に当該試液体が容器からあふれたりしても、当該容器3は基板3から上方に立設しているため下方に試液が流れる。したがって容器3が隣接していても容器3間での液体の混合の虞がない。更に、容器3はシリコン酸化物である。したがって容器3は透明であり光学的観察、蛍光分析、分光分析が可能で、更にレーザ等も利用することができる。更に、容器3は高い親水性を備えるため、毛細管現象により容器内部を容易に液体で充填することができ、絶縁性を備えるため抵抗加熱式ヒータを接触させて形成することもできる。
【選択図】 図1


従来技術、競合技術の概要


近年、化学技術分野における新薬開発や、バイオ技術分野におけるDNA解析等において、マイクロ空間における反応を対象とした、いわゆるナノテクノロジーが注目されている。



その理由は、容器をマイクロ化することにより単位体積あたりの反応表面積が増大し、反応時間の大幅な短縮が可能で高スループットが実現できること、流量の精密な制御が可能であること、液体が微量なので液体の温度を均一に保つのが容易であること、試液の使用量及び廃液を大幅に削減できること、等の多くの効果が得られるからである。



また、マイクロ空間での化学反応は支配的因子がいわゆるビーカーレベルのマクロ空間と異なるため、マイクロ空間での反応の検証が必要な場合があることも理由の一つである。



従来、このようなマイクロ空間における反応を分析するためのマイクロリアクタとしては、板材に試液等を流入する孔が設けられたものが知られている。これらの孔は、例えば、基板上に、複数の開孔部がレーザ加工等で貫設された薄層部材を貼着等して形成されている(例えば、特許文献1参照。)。

【特許文献1】特開2002-27984号公報

産業上の利用分野


本発明は、微小容積の容器を有するマイクロリアクタ及びその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
基板と、該基板を貫通して、該基板に対して垂直に立設形成されたアスペクト比が1以上の中空柱状の複数の容器と、を備えるとともに、前記容器の上部が前記基板より上方に突出し、かつ、前記容器の底部が前記基板より下方に突出しているマイクロリアクタの製造方法であって、
a)前記容器が形成される部分が開口したマスク層を、前記基板の一面に形成するステップと、
b)前記開口部分より前記基板をエッチングして前記基板に孔を形成するステップと、
c)前記基板の他面より光を照射しつつ陽極化成処理を施し、前記孔を掘り下げるステップと、
d)前記基板を熱酸化して前記孔内部及び前記基板他面に酸化層を形成するステップと
e)前記マスク層を除去して前記一面を露出させ、更に、前記他面に形成された前記酸化層を除去して前記他面も露出させるステップと、
f)前記一面の露出部分を選択的にエッチングし、更に、前記他面の露出部分も選択的にエッチングし、前記基板を挿通して前記基板に対して立設形成された中空柱状容器を形成するステップと、を備えた製造方法。

【請求項2】
前記基板が、上面及び下面の結晶方位が(100)のn型シリコン基板であり、前記ステップb)の前記エッチングが異方性エッチングであることを特徴とする請求項に記載の製造方法。

【請求項3】
前記ステップa)において、前記開口部分が方形であってアレイ状に整列されていることを特徴とする請求項又はに記載の製造方法。

【請求項4】
ステップa)において、前記開口部分が長方形であって、前記開口部分の長手方向軸線が一定の離隔関係で並列されていることを特徴とする請求項又はに記載の製造方法。
産業区分
  • 試験、検査
  • 微生物工業
  • その他機械要素
国際特許分類(IPC)
画像

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出願権利状態 権利存続中
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