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JP6496974B2 - Separation method of separation object and substrate for separation object separation - Google Patents
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JP6496974B2 - Separation method of separation object and substrate for separation object separation - Google Patents

Separation method of separation object and substrate for separation object separation Download PDF

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Description

本発明は、被分離体を分離する方法及び被分離体を分離するために用いられる基板に関し、特に微小粒子状の被分離体を分離する方法及び当該被分離体を分離するために用いられる基板に関する。   The present invention relates to a method for separating an object to be separated and a substrate used for separating the object to be separated, and in particular, a method for separating an object to be separated in the form of fine particles and a substrate used for separating the object to be separated. About.

近年、半導体分野における微細加工技術であるナノインプリントリソグラフィー(NIL)技術を応用し、微小粒子の分離、分析のために用いられるマイクロチップが開発されている。このマイクロチップは、上記微細加工技術としてのナノインプリントリソグラフィー技術により形成された、微細な分離用流路等を備えており、極少量の試料をマイクロチップに導入することにより、当該試料に含まれる微小粒子の分離、分析が可能となっている。特に、細胞、生体組織等の分離、分析を目的として用いられるマイクロチップの開発が活発になされている。   In recent years, a microchip used for separation and analysis of microparticles has been developed by applying nanoimprint lithography (NIL) technology, which is a microfabrication technology in the semiconductor field. This microchip is equipped with a fine separation channel formed by the nanoimprint lithography technique as the microfabrication technique, and the microchip contained in the sample is introduced by introducing a very small amount of the sample into the microchip. Particle separation and analysis are possible. In particular, development of microchips used for the purpose of separating and analyzing cells, living tissues, and the like has been actively conducted.

このようなマイクロチップとして、従来、基板上に形成された周曲流路を有し、周曲流路を通流する微小粒子(例えば、細胞、微生物(細菌類、ウィルス類等)、リポソーム、染色体、ミトコンドリア、細胞小器官(オルガネラ)等の生体関連微小粒子;ラテックス粒子、ゲル粒子、工業用粒子等の合成粒子等)を、遠心力の作用を利用して、微小粒子の比重に応じて遠心力方向に分離可能なものが提案されている(特許文献1参照)。   As such a microchip, conventionally, fine particles (for example, cells, microorganisms (bacteria, viruses, etc.), liposomes, which have a curved channel formed on a substrate and flow through the curved channel, Chromosomes, mitochondria, organelles and other biologically related microparticles; latex particles, gel particles, industrial particles, etc., synthetic particles), etc., depending on the specific gravity of the microparticles using the action of centrifugal force One that can be separated in the direction of centrifugal force has been proposed (see Patent Document 1).

特開2009−162643号公報JP 2009-162643 A

しかしながら、上述したような遠心力の作用を利用した分離方法によれば、比重に応じた分離が可能であるものの、各分離対象物(被分離体)をそのサイズに応じて分離するのは困難である。特に、生体内細胞又は培養細胞から分泌される膜小胞(エクソソーム)や、細胞小器官(オルガネラ)、小胞(リソソーム、エンドソーム、ファゴソーム、液胞等)、顆粒(メラノソーム、微小体、グリオキシソーム、バイベル・パラーデ小体等)、細胞骨格、中心小体、鞭毛、繊毛、リボソーム、ウィルス等の生体関連微粒子の中には、サイズは異なるものの比重が同程度のものが存在する。そのため、遠心力の作用を利用した分離方法では、それらを分離するのが困難であるという問題がある。上記生体関連微粒子のうち、生体内細胞から分泌され、体液中に存在する膜小胞(エクソソーム)は、細胞内情報伝達に重要な役割を果たし、ヒトの疾病に対する治療や、バイオマーカーとしての使用可能性を有することが知られている。この膜小胞(エクソソーム)を一個体ずつ分離することで、各膜小胞(エクソソーム)が保有するマイクロRNAを解析することができ、また、そのマイクロRNAを治療や診断に活用することができる。   However, according to the separation method using the action of centrifugal force as described above, although separation according to specific gravity is possible, it is difficult to separate each separation object (separated object) according to its size. It is. In particular, membrane vesicles (exosomes), organelles (organelles), vesicles (lysosomes, endosomes, phagosomes, vacuoles, etc.), granules (melanosomes, microsomes, glyoxy) secreted from living cells or cultured cells Some biologically related microparticles such as a some, a bibel-parade body, etc.), a cytoskeleton, a central body, flagella, cilia, ribosome, virus, etc. have different specific sizes but similar specific gravity. Therefore, in the separation method using the action of centrifugal force, there is a problem that it is difficult to separate them. Among the above bio-related microparticles, membrane vesicles (exosomes) secreted from in vivo cells and present in body fluids play an important role in intracellular signal transduction, and are used for treatment of human diseases and as biomarkers. It is known to have potential. By separating the membrane vesicles (exosomes) one by one, the microRNAs possessed by each membrane vesicle (exosome) can be analyzed, and the microRNAs can be used for treatment and diagnosis. .

微小粒子状の被分離体の中でも、特に膜小胞(エクソソーム)等の生体関連微小粒子は、細胞内情報伝達に重要な役割を果たし、ヒトの疾病に対する治療や、バイオマーカーとして使用可能性を有することで注目されており、当該膜小胞(エクソソーム)等の生体関連微小粒子をその寸法(サイズ)に応じて選択的に分離する方法の提案が求められている。   Among microparticulates, biologically related microparticles such as membrane vesicles (exosomes) play an important role in intracellular signal transduction, and can be used as treatments for human diseases and as biomarkers. Therefore, there is a demand for a method for selectively separating biologically relevant microparticles such as membrane vesicles (exosomes) according to their dimensions (size).

このような課題に鑑みて、本発明は、微小粒子状の被分離体を含む被分離体混合物から、被分離体をその寸法(サイズ)に応じて選択的に分離する方法及び当該分離方法に用いられる被分離体分離用基板を提供することを目的とする。   In view of such problems, the present invention provides a method for selectively separating a separated object according to its size (size) from a separated object mixture including a fine particle-shaped separated object, and the separation method. It is an object to provide a substrate for separating an object to be used.

上記課題を解決するために、本発明は、微小粒子状の被分離体を含む被分離体混合物から、前記被分離体を分離する方法であって、10〜500nmの寸法を有する凹部及び凸部を含む凹凸パターンを有する凹凸構造体に前記被分離体混合物を接触させることにより、前記凹凸パターンに前記被分離体を付着させ、前記被分離体を前記被分離体混合物から分離する工程を含み、前記凹凸パターンは、前記被分離体と実質的に同一の寸法を有し、前記被分離体が、生体内細胞又は培養細胞から分泌される膜小胞であり、前記凹凸構造体が、石英ガラスにより構成されていることを特徴とする被分離体の分離方法を提供する(発明1)。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a method for separating an object to be separated from a mixture of objects to be separated containing a fine particle-like object to be separated, and a recess and a protrusion having a size of 10 to 500 nm. Including the step of bringing the separated mixture into contact with the concavo-convex pattern by bringing the separated mixture into contact with a concavo-convex structure having a concavo-convex pattern, and separating the separated body from the separated mixture. the uneven pattern, the have a separation target material substantially the same size, the object separator is a membrane vesicles secreted from in vivo cell or a cultured cell, the uneven structure, quartz glass a method of separating the separator characterized that you have been composed of (invention 1).

微小粒子状の被分離体は、凹凸パターンを有する凹凸構造体に接触させたときに、当該被分離体と実質的に同一の寸法を有する凹凸パターンに選択的に付着し易い性質を有する。そのため、上記発明(発明1)によれば、被分離体と実質的に同一寸法の凹凸パターンを有する凹凸構造体に被分離体混合物を接触させることで、当該凹凸パターンと実質的に同一寸法の被分離体を選択的に分離することができる。また、被分離体の寸法が10〜500nm程度であることで、被分離体が実質的に同一寸法の凹凸パターンにより選択的に付着し易くなるため、上記発明(発明1)によれば、凹凸パターンと実質的に同一寸法の被分離体を選択的に分離することができる。 A fine particle-like object to be separated has a property of being easily attached selectively to an uneven pattern having substantially the same dimensions as the object to be separated when brought into contact with an uneven structure having an uneven pattern. Therefore, according to the said invention (invention 1), by making a to-be-separated body mixture contact the concavo-convex structure which has an uneven | corrugated pattern of the substantially same dimension as a to-be-separated object, it is substantially the same dimension as the said uneven | corrugated pattern. An object to be separated can be selectively separated. In addition, since the size of the object to be separated is approximately 10 to 500 nm, the object to be separated easily adheres selectively by the uneven pattern having substantially the same size. It is possible to selectively separate objects to be separated having substantially the same dimensions as the pattern.

なお、本発明において「実質的に同一の寸法」とは、被分離体の寸法と凹凸パターンの寸法との比が1:0.5〜2.0の範囲であることを意味し、好ましくは1:0.7〜1.5、特に好ましくは1:0.8〜1.2である。   In the present invention, “substantially the same dimension” means that the ratio of the dimension of the object to be separated and the dimension of the concavo-convex pattern is in the range of 1: 0.5 to 2.0, preferably The ratio is 1: 0.7 to 1.5, particularly preferably 1: 0.8 to 1.2.

上記発明(発明)において、前記凹凸構造体のうち、前記被分離体混合物と接触する領域は、複数の領域に区分され、前記複数の領域のそれぞれに設けられている前記凹凸パターンの寸法は、相互に異なるのが好ましい(発明)。 In the said invention (invention 1 ), the area | region which contacts the said to-be-separated substance mixture is divided into several area | regions among the said uneven structure body, The dimension of the said uneven | corrugated pattern provided in each of these several area | regions is Are preferably different from each other (Invention 2 ).

上記発明(発明1,2)において、前記被分離体混合物と接触する前記凹凸構造体の表面が、親水性表面であるのが好ましい(発明)。かかる発明(発明)によれば、被分離体混合物と接触する凹凸構造体の表面が親水性表面であることで、親水性表面に付着し易い被分離体を、その寸法に応じて選択的に分離することができる。 In the said invention (invention 1 and 2 ), it is preferable that the surface of the said uneven structure body which contacts the said to-be-separated object mixture is a hydrophilic surface (invention 3 ). According to this invention (invention 3 ), the surface of the concavo-convex structure that comes into contact with the mixture to be separated is a hydrophilic surface, so that the separated object that easily adheres to the hydrophilic surface is selectively selected according to the size. Can be separated.

また、本発明は、微小粒子状の被分離体を含む被分離体混合物から前記被分離体を分離するために用いられる被分離体分離用基板であって、基材と、前記基材の一方の表面に形成されてなる10〜500nmの寸法を有する凹部及び凸部を含む凹凸パターンとを備え、前記凹凸パターンは、前記被分離体と実質的に同一の寸法を有し、前記被分離体が、生体内細胞又は培養細胞から分泌される膜小胞であり、前記基材が、石英ガラスにより構成されており、前記被分離体分離用基板に前記被分離体混合物を接触させることにより、前記凹凸パターンに前記被分離体を付着させ、前記被分離体を前記被分離体混合物から分離可能であることを特徴とする被分離体分離用基板を提供する(発明)。 In addition, the present invention is a substrate for separating an object to be separated that is used for separating the object to be separated from a mixture to be separated containing a fine particle-like object to be separated, and the base material and one of the base materials And a concave / convex pattern having a dimension of 10 to 500 nm formed on the surface of the substrate, wherein the concave / convex pattern has substantially the same dimension as the object to be separated. Are membrane vesicles secreted from in vivo cells or cultured cells, the base material is made of quartz glass, and by contacting the separated material mixture with the separated material separation substrate, Provided is a substrate for separating an object to be separated, wherein the object to be separated is attached to the concavo-convex pattern and the separated object can be separated from the mixture of separated objects (Invention 4 ).

上記発明(発明)において、前凹凸パターンは、前記基材の一方の表面を区分してなる複数の領域のそれぞれに形成されており、前記複数の領域のそれぞれに設けられている前記凹凸パターンの前記凹部及び前記凸部の寸法は、相互に異なるのが好ましく(発明)、前記凹凸パターンの表面は、親水性表面であるのが好まし(発明)。 In the above invention (invention 4), before Symbol uneven pattern is formed in each of a plurality of regions formed by dividing the one surface of the substrate, the irregularities are provided on each of the plurality of regions the dimensions of the recess and the convex portions of the pattern, different from the preferred one another (invention 5), the surface of the concavo-convex pattern is not the preferred of a hydrophilic surface (invention 6).

本発明によれば、微小粒子状の被分離体を含む被分離体混合物から、被分離体をその寸法(サイズ)に応じて選択的に分離する方法及び当該分離方法に用いられる被分離体分離用基板を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the method of selectively isolate | separating a to-be-separated object from the to-be-separated substance mixture containing a to-be-separated object of a microparticulate form according to the dimension (size), and the to-be-separated object separation used for the said separation method A substrate can be provided.

図1は、本発明の一実施形態に係る被分離体分離用基板の概略構成を示す切断端面図である。FIG. 1 is a cut end view showing a schematic configuration of an object separation substrate according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の一実施形態に係る被分離体分離用基板の他の構成を概略的に示す平面図である。FIG. 2 is a plan view schematically showing another configuration of the separation target substrate according to the embodiment of the present invention. 図3は、本発明の一実施形態に係る被分離体分離用基板の製造工程を切断端面図にて示す工程フロー図である。FIG. 3 is a process flow diagram showing a manufacturing process of the substrate for separating an object according to one embodiment of the present invention in a cut end view.

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態に係る被分離体分離用基板の概略構成を示す切断端面図であり、図2は、本実施形態に係る被分離体分離用基板の他の構成を概略的に示す平面図である。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cut end view illustrating a schematic configuration of a separation target separating substrate according to the present embodiment, and FIG. 2 schematically illustrates another configuration of a separation target separating substrate according to the present embodiment. It is a top view.

図1に示すように、本実施形態に係る被分離体分離用基板1は、基材部2と、基材部2の主面21に形成されてなる凹凸パターン3とを有する凹凸構造体であり、微小粒子を含む被分離体混合物から、特定の寸法の微小粒子(被分離体)を分離するために用いられるものである。   As shown in FIG. 1, the substrate separating substrate 1 according to this embodiment is a concavo-convex structure having a base material portion 2 and a concavo-convex pattern 3 formed on a main surface 21 of the base material portion 2. Yes, it is used to separate microparticles (separated bodies) having specific dimensions from a mixture of separated bodies containing microparticles.

本実施形態に係る被分離体分離用基板1は、被分離体混合物に含まれる微小粒子の寸法が10〜500nm程度、好ましくは50〜200nm程度である場合に、その中から特定の寸法の被分離体を選択的に分離するのに有用である。特に、微小粒子状(寸法10〜500nm程度)の生体内細胞又は培養細胞から分泌される膜小胞(エクソソーム)や、細胞小器官(オルガネラ)、小胞(リソソーム、エンドソーム、ファゴソーム、液胞等)、顆粒(メラノソーム、微小体、グリオキシソーム、バイベル・パラーデ小体等)、細胞骨格、中心小体、鞭毛、繊毛、リボソーム、ウィルス等の被分離体を含む、被分離体混合物としての生体内細胞等の培養液、血清等から、それらを寸法に応じて選択的に分離するのに有用である。   The separation target substrate 1 according to the present embodiment has a specific size of the target when the size of the fine particles contained in the separation target mixture is about 10 to 500 nm, preferably about 50 to 200 nm. It is useful for selectively separating the separated body. In particular, membrane vesicles (exosomes), organelles, vesicles (lysosomes, endosomes, phagosomes, vacuoles, etc.) secreted from in vivo or cultured cells in the form of fine particles (dimensions of about 10 to 500 nm) ), Granules (melanosomes, microbodies, glyoxisomes, vibel parade bodies, etc.), cytoskeletons, central bodies, flagella, cilia, ribosomes, viruses, etc. It is useful for selectively separating them from culture fluids such as body cells, serum, etc. according to their dimensions.

基材部2を構成する材料としては、石英ガラス、合成石英ガラス、ソーダガラス、蛍石、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、アクリルガラス、ホウケイ酸ガラス等のガラス材料;ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、その他ポリオレフィン等の樹脂材料等の透明材料等を用いることができる。特に、基材部2を構成する材料として上記透明材料を用いると、被分離体の凹凸パターン3への付着状態を顕微鏡などで観察しながら被分離体の分離操作を行うことができるため好ましい。さらには、基材部2を構成する材料として石英ガラス等の親水性表面を有する材料を用いると、親水性表面に付着し易い被分離体(例えば、生体内細胞又は培養細胞から分泌される膜小胞(エクソソーム)や、細胞小器官(オルガネラ)、小胞(リソソーム、エンドソーム、ファゴソーム、液胞等)、顆粒(メラノソーム、微小体、グリオキシソーム、バイベル・パラーデ小体等)、細胞骨格、中心小体、鞭毛、繊毛、リボソーム、ウィルス等)を選択的に分離することができるため好ましい。   The material constituting the substrate 2 includes quartz glass, synthetic quartz glass, soda glass, fluorite, calcium fluoride, magnesium fluoride, acrylic glass, borosilicate glass, and the like; polycarbonate, polypropylene, polyethylene, polystyrene In addition, transparent materials such as resin materials such as polyolefin can be used. In particular, it is preferable to use the transparent material as the material constituting the base material portion 2 because the separation object can be separated while observing the adhesion state of the separation object to the uneven pattern 3 with a microscope or the like. Furthermore, when a material having a hydrophilic surface such as quartz glass is used as a material constituting the base material portion 2, a separation target (for example, a membrane secreted from in vivo cells or cultured cells) that easily adheres to the hydrophilic surface. Vesicles (exosomes), organelles (organelles), vesicles (lysosomes, endosomes, phagosomes, vacuoles, etc.), granules (melanosomes, microscopic bodies, glyoxysomes, vibel parade bodies, etc.), cytoskeleton, A centriole, flagella, cilia, ribosome, virus, etc.) can be selectively separated.

なお、本実施形態において「透明」とは、波長190〜800nmの光を対象物(本実施形態においては基材部2)の片側から照射した際、照射された側とは反対側へ光が到達することを意味する。好適な基準を透過率で示すならば20%以上、好ましくは50%以上、特に好ましくは80%以上である。   In the present embodiment, “transparent” means that when light having a wavelength of 190 to 800 nm is irradiated from one side of an object (in the present embodiment, the base material portion 2), the light is emitted to the side opposite to the irradiated side. It means to reach. If a suitable standard is expressed by transmittance, it is 20% or more, preferably 50% or more, particularly preferably 80% or more.

基材部2の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、平面視略矩形状、平面視略円形状等を挙げることができる。また、平面視における基材部2の大きさや、基材部2の厚さも特に限定されるものではなく、被分離体分離用基板1の用途等に応じて適宜設定され得る。例えば、被分離体としての生体内細胞又は培養細胞から分泌される膜小胞(エクソソーム)や、細胞小器官(オルガネラ)、小胞(リソソーム、エンドソーム、ファゴソーム、液胞等)、顆粒(メラノソーム、微小体、グリオキシソーム、バイベル・パラーデ小体等)、細胞骨格、中心小体、鞭毛、繊毛、リボソーム、ウィルス等の生体組織等を含む細胞培養液(被分離体混合物)から、それらの被分離体を分離するために、シャーレ等の容器に収容された細胞培養液に被分離体分離用基板1を接触させる場合、被分離体分離用基板1の平面視における大きさは、当該容器内に被分離体分離用基板1を載置可能な大きさに設定され得る。同様に、被分離体分離用基板1の厚さも、上記容器内に被分離体分離用基板1を載置したときに、その凹凸パターン3が細胞培養液に接触可能な厚さに設定され得る。   The shape of the base material part 2 is not particularly limited, and examples thereof include a substantially rectangular shape in plan view and a substantially circular shape in plan view. Moreover, the magnitude | size of the base material part 2 in planar view and the thickness of the base material part 2 are not specifically limited, According to the use of the to-be-separated object isolation | separation board | substrate 1 etc., it can set suitably. For example, membrane vesicles (exosomes), organelles (organosomes), vesicles (lysosomes, endosomes, phagosomes, vacuoles, etc.), granules (melanosomes, Microspheres, glyoxisomes, bibel-parade bodies, etc.), cell skeleton, central bodies, flagella, cilia, ribosomes, cell tissues containing biological tissues such as viruses, etc. When the separated object separation substrate 1 is brought into contact with a cell culture solution contained in a container such as a petri dish to separate the separated object, the size of the separated object separation substrate 1 in a plan view is determined in the container. The size can be set so that the separation target substrate 1 can be placed. Similarly, the thickness of the separation target substrate 1 can also be set to a thickness that allows the uneven pattern 3 to come into contact with the cell culture solution when the separation target substrate 1 is placed in the container. .

凹凸パターン3は、基材部2と一体的な構造物として、基材部2の主面21に形成されている。
凹凸パターン3の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、平面視略円形又は略矩形のピラー状やホール状、ラインアンドスペース状等を挙げることができる。
The concavo-convex pattern 3 is formed on the main surface 21 of the base material part 2 as a structure integrated with the base material part 2.
The shape of the concavo-convex pattern 3 is not particularly limited, and examples thereof include a substantially circular or substantially rectangular pillar shape, a hole shape, and a line and space shape in a plan view.

凹凸パターン3の寸法は、被分離体混合物に含まれる被分離体のうち、分離対象物である被分離体の寸法と実質的に同一である。例えば、分離対象物である被分離体の寸法が、100nm程度である場合、凹凸パターン3の寸法は、50〜200nm程度、好ましくは70〜150nm程度、特に好ましくは80〜120nm程度に設定され得る。   The dimension of the concavo-convex pattern 3 is substantially the same as the dimension of the separated object that is the separation object among the separated objects included in the separated object mixture. For example, when the dimension of the separation target as the separation target is about 100 nm, the dimension of the uneven pattern 3 can be set to about 50 to 200 nm, preferably about 70 to 150 nm, and particularly preferably about 80 to 120 nm. .

なお、凹凸パターン3の寸法とは、例えば、凹凸パターン3が平面視略円形又は略矩形のピラー状凸部32又はホール状凹部31である場合、当該ピラー状凸部32又はホール状凹部31の直径又は短辺長さを意味し、凹凸パターン3がラインアンドスペース状である場合、ライン状凸部32及びスペース状凹部31の短手方向の幅を意味する。   The dimension of the concave / convex pattern 3 is, for example, when the concave / convex pattern 3 is a pillar-shaped convex portion 32 or a hole-shaped concave portion 31 having a substantially circular or substantially rectangular shape in plan view, and the dimension of the pillar-shaped convex portion 32 or the hole-shaped concave portion 31. The diameter or short side length is meant, and when the concavo-convex pattern 3 has a line-and-space shape, it means the width in the short direction of the line-like convex portion 32 and the space-like concave portion 31.

図1に示す例において、凹凸パターン3の凹部31及び凸部32は略同一寸法で設けられているが、このような態様に限定されるものではなく、凹凸パターン3の凹部31及び凸部32の寸法が異なっていてもよい。例えば、凹凸パターン3の凸部32の寸法を100nmとし、凹部31の寸法を300nmとしてもよい。このようにすることで、凹凸パターン3の凸部32に寸法100nm程度の被分離体を付着させ、凹部31に寸法300nm程度の被分離体を付着させることができ、寸法の異なる被分離体を交互に配列させるようにして選択的に分離することができる。   In the example shown in FIG. 1, the concave portion 31 and the convex portion 32 of the concave / convex pattern 3 are provided with substantially the same dimensions, but the present invention is not limited to such an embodiment, and the concave portion 31 and the convex portion 32 of the concave / convex pattern 3. The dimensions may be different. For example, the dimension of the convex part 32 of the concavo-convex pattern 3 may be 100 nm, and the dimension of the concave part 31 may be 300 nm. By doing in this way, the to-be-separated body with a dimension of about 100 nm can be attached to the convex part 32 of the uneven | corrugated pattern 3, and the to-be-separated body with a dimension of about 300 nm can be made to adhere to the recessed part 31, They can be selectively separated by alternating arrangement.

凹凸パターン3の高さ(アスペクト比)は、特に限定されるものではなく、凹凸パターン3の寸法に応じて、適宜設定され得る。通常、凹凸パターン3のアスペクト比が0.5〜5程度になるように、凹凸パターン3の高さが設定され得る。   The height (aspect ratio) of the concavo-convex pattern 3 is not particularly limited and can be appropriately set according to the dimensions of the concavo-convex pattern 3. Usually, the height of the concavo-convex pattern 3 can be set so that the aspect ratio of the concavo-convex pattern 3 is about 0.5 to 5.

基材部2の主面21には、被分離体の寸法に応じた一の寸法(例えば、100nm程度)の凹凸パターン3が設けられていてもよいし、複数の異なる寸法(例えば、100nm、200nm、300nm)の凹凸パターン3が設けられていてもよい。   The main surface 21 of the base material portion 2 may be provided with the concave / convex pattern 3 having one dimension (for example, about 100 nm) according to the dimension of the object to be separated, or a plurality of different dimensions (for example, 100 nm, 200 nm and 300 nm) may be provided.

前者においては、被分離体混合物に含まれる被分離体のうち、当該凹凸パターン3の寸法と実質的に同一寸法の被分離体のみを選択的に分離することができる。すなわち、被分離体混合物に含まれる被分離体のうち、寸法100nm程度の被分離体を選択的に分離することができる。   In the former, among the separated objects included in the separated object mixture, only the separated objects having substantially the same dimensions as the uneven pattern 3 can be selectively separated. That is, it is possible to selectively separate a separation object having a size of about 100 nm among the separation objects included in the separation object mixture.

一方、後者においては、被分離体混合物に含まれる被分離体のうち、凹凸パターン3の各寸法に応じた被分離体を分離することができる。また、後者の場合、図2に示すように、基材部2の主面21を複数のパターン領域211〜213に区分し、各パターン領域211〜213に異なる寸法の凹凸パターン3が設けられていてもよい。例えば、パターン領域211には寸法100nmの凹凸パターン3が、パターン領域212には寸法200nmの凹凸パターン3が、パターン領域213には寸法300nmの凹凸パターン3が設けられていてもよい。図2に示す構造の被分離体分離用基板1であれば、複数の異なる寸法の被分離体を、一度の操作で、その寸法に応じて各パターン領域211〜213にて選択的に分離することができる。   On the other hand, in the latter, the to-be-separated body according to each dimension of the uneven | corrugated pattern 3 can be isolate | separated among the to-be-separated bodies contained in a to-be-separated body mixture. In the latter case, as shown in FIG. 2, the main surface 21 of the base material portion 2 is divided into a plurality of pattern regions 211 to 213, and uneven patterns 3 having different dimensions are provided in the pattern regions 211 to 213. May be. For example, the pattern region 211 may be provided with a concavo-convex pattern 3 having a size of 100 nm, the pattern region 212 may be provided with a concavo-convex pattern 3 having a size of 200 nm, and the pattern region 213 may be provided with a concavo-convex pattern 3 having a size of 300 nm. In the case of the separated object separating substrate 1 having the structure shown in FIG. 2, a plurality of separated objects having different dimensions are selectively separated in each pattern region 211 to 213 according to the dimensions by one operation. be able to.

凹凸パターン3の表面は、分離対象物である被分離体の性質や、基材2を構成する材料等に応じて、適宜表面処理がなされていてもよい。例えば、被分離体が生体内細胞又は培養細胞から分泌される膜小胞(エクソソーム)や、細胞小器官(オルガネラ)、小胞(リソソーム、エンドソーム、ファゴソーム、液胞等)、顆粒(メラノソーム、微小体、グリオキシソーム、バイベル・パラーデ小体等)、細胞骨格、中心小体、鞭毛、繊毛、リボソーム、ウィルス等である場合、それらの表面は親水性を示すことが知られている。そこで、凹凸パターン3の表面を親水性表面とする表面処理(例えば、親水性表面処理剤の塗布等)を行うことで、親水性表面に付着し易い被分離体(生体内細胞又は培養細胞から分泌される膜小胞(エクソソーム)や、細胞小器官(オルガネラ)、小胞(リソソーム、エンドソーム、ファゴソーム、液胞等)、顆粒(メラノソーム、微小体、グリオキシソーム、バイベル・パラーデ小体等)、細胞骨格、中心小体、鞭毛、繊毛、リボソーム、ウィルス等)を容易に選択的に分離することができる。なお、基材2を構成する材料として石英ガラスを用いる場合には、凹凸パターン3の表面が親水性表面であるため、上記表面処理をしなくてもよい。   The surface of the concavo-convex pattern 3 may be appropriately subjected to a surface treatment according to the properties of the object to be separated, the material constituting the substrate 2, and the like. For example, membrane vesicles (exosomes), organelles (organelles), vesicles (lysosomes, endosomes, phagosomes, vacuoles, etc.), granules (melanosomes, microbes, etc.) secreted from living cells or cultured cells Body, glyoxisome, bibel-parade body, etc.), cytoskeleton, central body, flagella, cilia, ribosome, virus and the like, it is known that their surfaces show hydrophilicity. Therefore, by subjecting the surface of the concavo-convex pattern 3 to a hydrophilic surface (for example, application of a hydrophilic surface treatment agent), an object to be separated (in vivo cells or cultured cells) that easily adhere to the hydrophilic surface. Secreted membrane vesicles (exosomes), organelles (organelles), vesicles (lysosomes, endosomes, phagosomes, vacuoles, etc.), granules (melanosomes, microsomes, glyoxysomes, bibel parade bodies, etc.) , Cytoskeleton, centriole, flagella, cilia, ribosome, virus, etc.) can be easily and selectively separated. In addition, when using quartz glass as a material which comprises the base material 2, since the surface of the uneven | corrugated pattern 3 is a hydrophilic surface, it is not necessary to perform the said surface treatment.

なお、凹凸パターン3の表面が親水性表面である場合、基材2の主面21のうち、凹凸パターン3の表面以外の表面を、疎水性表面とする処理を施しておいてもよい。これにより、親水性表面に付着し易い被分離体を凹凸パターン3により付着させ易くなる。   In addition, when the surface of the uneven | corrugated pattern 3 is a hydrophilic surface, you may perform the process which makes surfaces other than the surface of the uneven | corrugated pattern 3 among the main surfaces 21 of the base material 2 into a hydrophobic surface. Thereby, it becomes easy to attach the to-be-separated body which adheres easily to a hydrophilic surface by the uneven | corrugated pattern 3. FIG.

上述したような構成を有する、本実施形態に係る被分離体分離用基板1によれば、微小粒子状の被分離体を含む被分離体混合物に凹凸パターン3を接触させるだけで、凹凸パターン3の寸法に応じた被分離体を選択的に分離することができるため、被分離体をその寸法(サイズ)に応じて選択的に分離することができる。また、本実施形態に係る被分離体分離用基板1が、1個の被分離体の寸法と実質的に同一の寸法の凹凸パターン3を有していれば、微小粒子状の被分離体を、その集合体としてではなく、個として分離することができるという効果も奏し得る。特に、被分離体が、生体内細胞又は培養細胞から分泌される膜小胞(エクソソーム)や、細胞小器官(オルガネラ)、小胞(リソソーム、エンドソーム、ファゴソーム、液胞等)、顆粒(メラノソーム、微小体、グリオキシソーム、バイベル・パラーデ小体等)、細胞骨格、中心小体、鞭毛、繊毛、リボソーム、ウィルス等である場合、それらを寸法(サイズ)に応じて個として分離することができるため、生体関連微小粒子に異常(異質)が生じた場合、正常の生体関連微小粒子と比較して、個として差異を解析することもできる。   According to the separation target separating substrate 1 according to the present embodiment having the above-described configuration, the concave / convex pattern 3 can be obtained simply by bringing the concave / convex pattern 3 into contact with the separation target mixture containing the fine particulate separation target. Therefore, it is possible to selectively separate the object to be separated according to the dimensions, and therefore it is possible to selectively separate the object to be separated according to the dimension (size). In addition, if the substrate for separation to be separated 1 according to the present embodiment has the concave and convex pattern 3 having substantially the same size as the size of one separated body, the separated body in the form of fine particles is obtained. The effect that it can isolate | separate not as the aggregate | assembly but as an individual can also be show | played. In particular, to-be-separated bodies are membrane vesicles (exosomes), organelles (organelles), vesicles (lysosomes, endosomes, phagosomes, vacuoles, etc.), granules (melanosomes, Microscopic bodies, glyoxisomes, bibel-parade bodies, etc.), cytoskeletons, central bodies, flagella, cilia, ribosomes, viruses, etc., they can be separated as individuals according to their dimensions (size) Therefore, when abnormality (heterogeneity) occurs in the living body-related microparticles, the difference can be analyzed individually as compared with normal living body-related microparticles.

上述したような構成を有する被分離体分離用基板1は、例えば、下記のようにして製造することができる。図3は、本実施形態に係る被分離体分離用基板1の製造工程を切断端面図にて示す工程フロー図である。   The substrate separation substrate 1 having the above-described configuration can be manufactured, for example, as follows. FIG. 3 is a process flow diagram showing the manufacturing process of the separation target substrate 1 according to this embodiment in a cut end view.

図3(a)に示すように、まず、ハードマスク層30を備える基材2を準備し、当該基材2のハードマスク層30上にレジスト膜40を形成し、電子線描画装置等を用いてレジスト膜40にパターン潜像を形成する。   As shown in FIG. 3A, first, a base material 2 including a hard mask layer 30 is prepared, a resist film 40 is formed on the hard mask layer 30 of the base material 2, and an electron beam drawing apparatus or the like is used. Then, a pattern latent image is formed on the resist film 40.

基材2としては、本実施形態に係る被分離体分離用基板1の構成材料(例えば、石英ガラス、合成石英ガラス、ソーダガラス、蛍石、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、アクリルガラス、ホウケイ酸ガラス等のガラス材料;ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、その他ポリオレフィン等の樹脂材料等の透明材料)からなる基板等を用いることができる。   As the base material 2, the constituent material of the substrate for separating object 1 according to the present embodiment (for example, quartz glass, synthetic quartz glass, soda glass, fluorite, calcium fluoride, magnesium fluoride, acrylic glass, borosilicate acid) A substrate made of a glass material such as glass; a transparent material such as a resin material such as polycarbonate, polypropylene, polyethylene, polystyrene, and other polyolefins) can be used.

ハードマスク層30は、後述する工程(図3(d)参照)により基材2をエッチングするために用いられるハードマスクパターン31を形成するための層である。そのため、基材2を構成する材料とのエッチング選択比を考慮した材料により構成される。例えば、基材2が石英ガラスにより構成される場合、ハードマスク層30は金属クロム等により構成されるのが望ましい。   The hard mask layer 30 is a layer for forming a hard mask pattern 31 used for etching the base material 2 in a process described later (see FIG. 3D). Therefore, it is comprised with the material which considered the etching selectivity with the material which comprises the base material 2. FIG. For example, when the base material 2 is made of quartz glass, the hard mask layer 30 is preferably made of metal chromium or the like.

レジスト膜40を構成するレジスト材料としては、特に限定されるものではなく、従来公知のエネルギー線感応型レジスト材料(例えば、電子線感応型レジスト材料、紫外線感応型レジスト材料等)等を用いることができる。   The resist material constituting the resist film 40 is not particularly limited, and a conventionally known energy beam sensitive resist material (for example, an electron beam sensitive resist material, an ultraviolet sensitive resist material, etc.) or the like may be used. it can.

レジスト膜40に形成されるパターン潜像は、被分離体分離用基板1における凹凸パターン3の寸法と実質的に同一の寸法(10〜500nm程度)で形成される。   The pattern latent image formed on the resist film 40 is formed with a dimension (about 10 to 500 nm) substantially the same as the dimension of the concavo-convex pattern 3 on the separation target substrate 1.

次に、図3(b)に示すように、レジスト膜40に現像処理を施し、レジストパターン41を形成し、図3(c)に示すように、レジストパターン41をマスクとしてハードマスク層30をエッチングし、ハードマスクパターン31を形成する。   Next, as shown in FIG. 3B, the resist film 40 is developed to form a resist pattern 41. As shown in FIG. 3C, the hard mask layer 30 is formed using the resist pattern 41 as a mask. The hard mask pattern 31 is formed by etching.

その後、図3(d)に示すように、ハードマスクパターン31をマスクとして基材2をエッチングして、基材2の主面21に凹凸パターン3を形成し、最後にハードマスクパターン31を剥離することで、図3(e)に示すように、基材2と、基材2の主面21に形成された凹凸パターン3とを有する被分離体分離用基板1を製造することができる。   Thereafter, as shown in FIG. 3D, the base material 2 is etched using the hard mask pattern 31 as a mask to form the uneven pattern 3 on the main surface 21 of the base material 2, and finally the hard mask pattern 31 is peeled off. By doing so, as shown in FIG. 3 (e), it is possible to manufacture the substrate for separating object 1 having the base material 2 and the concavo-convex pattern 3 formed on the main surface 21 of the base material 2.

上述した構成を有する被分離体分離用基板1は、被分離体を含む被分離体混合物に凹凸パターン3を接触させることにより、凹凸パターン3の寸法と実質的に同一の寸法の被分離体を選択的に分離するための、被分離体の分離方法に適用することができる。   The substrate for separation to be separated 1 having the above-described configuration makes a separated body having a size substantially the same as the size of the concavo-convex pattern 3 by bringing the concavo-convex pattern 3 into contact with a mixture to be separated including the separation target. The present invention can be applied to a method for separating an object to be separated for selective separation.

被分離体分離用基板1の凹凸パターン3を、被分離体を含む被分離体混合物に接触させる方法としては、例えば、被分離体混合物を収容する容器内に被分離体分離用基板1を載置し、凹凸パターン3と被分離体(被分離体混合物)とを接触させる方法、傾斜させて載置した被分離体分離用基板1の凹凸パターン3上に被分離体混合物を流動させる方法等が挙げられる。   As a method for bringing the concave / convex pattern 3 of the separation target substrate 1 into contact with the separation target mixture containing the separation target, for example, the separation target separation substrate 1 is placed in a container containing the separation target mixture. For example, a method of placing the concavo-convex pattern 3 and the object to be separated (mixture for separation), a method for causing the mixture to be separated to flow on the concavo-convex pattern 3 of the substrate for separation-to-be-separated 1 placed tilted, etc. Is mentioned.

被分離体混合物を収容する容器内に被分離体分離用基板1を載置して凹凸パターン3と被分離体とを接触させる方法において、当該凹凸パターン3と被分離体とを接触させる時間は、被分離体を選択的に分離するのに十分な時間である限り、特に制限されるものではない。   In the method of placing the separation target separation substrate 1 in the container for containing the separation target mixture and bringing the concave / convex pattern 3 and the separation target into contact with each other, the time for contacting the concave / convex pattern 3 and the separation target is as follows: There is no particular limitation as long as it is a sufficient time for selectively separating the separated object.

なお、本実施形態における被分離体混合物は、所定の流動性を有する限り、微小粒子状の被分離体を含む液体(例えば、微小粒子状の被分離体を含む懸濁液、被分離体としての膜小胞(エクソソーム)、細胞小器官(オルガネラ)、小胞(リソソーム、エンドソーム、ファゴソーム、液胞等)、顆粒(メラノソーム、微小体、グリオキシソーム、バイベル・パラーデ小体等)、細胞骨格、中心小体、鞭毛、繊毛、リボソーム、ウィルス等の生体関連微小粒子を含む生体内体液や細胞培養液等)に制限されるものではなく、液体を分散媒とするコロイド等であってもよい。   In addition, as long as it has predetermined fluidity | liquidity, the to-be-separated material mixture in this embodiment is the liquid (For example, suspension containing a to-be-separated object of microparticulates, as a to-be-separated object) Membrane vesicles (exosomes), organelles (organelles), vesicles (lysosomes, endosomes, phagosomes, vacuoles, etc.), granules (melanosomes, microsomes, glyoxysomes, bibel parade bodies, etc.), cytoskeleton In vivo body fluids and cell culture fluids containing biologically relevant microparticles such as centriole, flagella, cilia, ribosomes, viruses, etc.), colloids using a liquid as a dispersion medium may be used. .

上述したように、本実施形態に係る被分離体分離用基板1を用いることで、被分離体を含む被分離体混合物から、凹凸パターン3の寸法と実質的に同一の寸法の被分離体を選択的に分離することができる。また、被分離体分離用基板1の凹凸パターン3と被分離体(被分離体混合物)とを単に接触させるだけで、所望とする寸法の被分離体を選択的に分離することができるため、従来の遠心力を利用した分離方法のように被分離体に対して負荷をかけることなく被分離体の分離が可能である。よって、被分離体を損傷させることなく分離することができるという効果を奏する。   As described above, by using the separation target separating substrate 1 according to the present embodiment, a separation target having substantially the same size as the uneven pattern 3 is obtained from the separation target mixture including the separation target. It can be selectively separated. Moreover, since the uneven | corrugated pattern 3 of the to-be-separated object isolation | separation board | substrate 1 and the to-be-separated object (to-be-separated object mixture) can only be contacted, the to-be-separated object of a desired dimension can be selectively isolate | separated, The separation object can be separated without applying a load to the separation object as in the conventional separation method using centrifugal force. Therefore, there is an effect that separation can be performed without damaging the object to be separated.

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。   The embodiment described above is described for facilitating understanding of the present invention, and is not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.

上記実施形態においては、基材2の主面21に一体的な凹凸構造として形成された凹凸パターン3を有する被分離体分離用基板1を例に挙げて説明したが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、被分離体分離用基板1は、基材2の主面21に、基材2とは別個の部材として構成される凹凸パターン3を有する凹凸構造体(例えば、凹凸パターン3を有するシート状部材等)を取り付けてなるものであってもよい。   In the said embodiment, although the board | substrate 1 for to-be-separated object which has the uneven | corrugated pattern 3 formed in the main surface 21 of the base material 2 as an integral uneven structure was mentioned as an example, this invention is such It is not limited to the embodiment. For example, the separation target substrate 1 has a concavo-convex structure (for example, a sheet having the concavo-convex pattern 3) having the concavo-convex pattern 3 configured as a member separate from the base 2 on the main surface 21 of the base 2. A member etc. may be attached.

上記実施形態においては、エッチングにより凹凸パターン3を形成し、その後ハードマスクパターン31を剥離することで被分離体分離用基板1を製造しているが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、凹凸パターン3が形成された基材2を、当該凹凸パターン3の寸法及び高さを変動させることなく薄板化してもよい。また、基材2上の複数の領域に凹凸パターン3を形成し、領域ごとに切断(個片化)することで、被分離体分離用基板1を製造してもよい。   In the said embodiment, although the uneven | corrugated pattern 3 is formed by etching and the hard mask pattern 31 is peeled after that, the to-be-separated body isolation | separation board | substrate 1 is manufactured, This invention is limited to such an aspect. It is not a thing. For example, the base material 2 on which the uneven pattern 3 is formed may be thinned without changing the size and height of the uneven pattern 3. Moreover, you may manufacture the to-be-separated object isolation | separation board | substrate 1 by forming the uneven | corrugated pattern 3 in the several area | region on the base material 2, and cut | disconnecting (dividing into pieces) for every area | region.

上記実施形態においては、被分離体分離用基板1を用いて被分離体を分離する方法として、被分離体混合物を収容する容器内に被分離体分離用基板1を載置し、凹凸パターン3と被分離体(被分離体混合物)とを接触させる方法や、傾斜させて載置した被分離体分離用基板1の凹凸パターン3上に被分離体混合物を流動させる方法等を用いた分離方法を例に挙げているが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、上記被分離体分離用基板1を用いた被分離体の分離方法は、凹凸パターン3と被分離体とを接触させるとともに、さらに遠心力の作用をも利用して被分離体を分離する方法であってもよい。   In the above embodiment, as a method of separating the separated object using the separated object separating substrate 1, the separated object separating substrate 1 is placed in a container containing the separated object mixture, and the uneven pattern 3 And a separation method using a method of bringing a separation target (mixture to be separated) into contact with each other, a method of allowing the mixture to be separated to flow on the concavo-convex pattern 3 of the substrate for separation to be separated 1 placed at an inclination, etc. However, the present invention is not limited to such an embodiment. For example, in the separation method of the separated object using the separated object separating substrate 1, the uneven pattern 3 and the separated object are brought into contact with each other, and the separated object is separated using the action of centrifugal force. It may be a method.

以下、実施例等を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は下記の実施例等により何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example etc. are given and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited at all by the following Example etc.

〔被分離体分離用基板1の製造例〕
厚さ6nmのCrからなるハードマスク層30が主面21に設けられている基材2としての石英ガラス基板を用意し、電子線感応型レジスト(製品名:SEBP−9012,信越化学工業社製)をハードマスク層30上に塗布してレジスト膜40を形成した。当該レジスト膜40上に電子線描画装置を用いてピラー状のレジストパターン41(寸法:50nm)を形成した。
[Production Example of Substrate Separating Substrate 1]
A quartz glass substrate is prepared as a base material 2 on which a hard mask layer 30 made of Cr having a thickness of 6 nm is provided on the main surface 21, and an electron beam sensitive resist (product name: SEBP-9012, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). ) Was applied onto the hard mask layer 30 to form a resist film 40. A pillar-shaped resist pattern 41 (dimension: 50 nm) was formed on the resist film 40 using an electron beam drawing apparatus.

次に、レジストパターン41をマスクとして用いてハードマスク層30をドライエッチング(エッチングガス:Cl2+O2)し、残存するレジストパターン41を除去して、ハードマスクパターン31を形成した。 Next, the hard mask layer 30 was dry-etched (etching gas: Cl 2 + O 2 ) using the resist pattern 41 as a mask, and the remaining resist pattern 41 was removed to form the hard mask pattern 31.

上述のようにして形成されたハードマスクパターン31をマスクとして用いて石英ガラス基板2をエッチングし、石英ガラス基板2の主面21に、寸法50nmのピラー状の凹凸パターン3を形成した。最後に、ハードマスクパターン31を剥離して、被分離体分離用基板1を製造した(試料1)。   The quartz glass substrate 2 was etched using the hard mask pattern 31 formed as described above as a mask, and a pillar-shaped uneven pattern 3 having a dimension of 50 nm was formed on the main surface 21 of the quartz glass substrate 2. Finally, the hard mask pattern 31 was peeled off to produce the separation target substrate 1 (Sample 1).

また、レジストパターン41の寸法を、それぞれ100nm、200nm、250nm、300nmに変更し、寸法100nm、200nm、250nm、300nmのピラー状の凹凸パターン3をそれぞれ石英ガラス基板2の主面21に形成した以外は、上記と同様にして被分離体分離用基板1を製造した(試料2〜5)。   Further, the dimensions of the resist pattern 41 are changed to 100 nm, 200 nm, 250 nm, and 300 nm, respectively, and the pillar-shaped uneven pattern 3 having dimensions of 100 nm, 200 nm, 250 nm, and 300 nm is formed on the main surface 21 of the quartz glass substrate 2 respectively. Manufactured the to-be-separated object isolation | separation board | substrate 1 like the above (samples 2-5).

〔実施例1〕
幹細胞培養液の上澄み液(被分離体混合物)を収容した容器を5個用意し、各容器内に、上記製造例により製造した被分離体分離用基板1(試料1〜5)をそれぞれ載置し、上澄み液と被分離体分離用基板1とを接触させた。所定時間経過後、各被分離体分離用基板1を取り出し、光学顕微鏡、レーザー顕微鏡、走査型電子顕微鏡を用いて凹凸パターン3上を観察した。その結果、試料1の被分離体分離用基板1の凹凸パターン3(寸法:50nm)上には30〜60nmの膜小胞が付着していることが確認された。また、試料2の被分離体分離用基板1の凹凸パターン3(寸法:100nm)上には80〜120nmの膜小胞が付着していることが確認された。さらに、試料3の被分離体分離用基板1の凹凸パターン3(寸法:200nm)上には160〜240nmの膜小胞が付着していることが確認された。さらにまた、試料4の被分離体分離用基板1の凹凸パターン3(寸法:250nm)上には200〜300nmの膜小胞が付着していることが確認された。また、試料5の被分離体分利用基板1の凹凸パターン3(寸法:300nm)上には240nm〜360nmの膜小胞が付着していることが確認された。
[Example 1]
Five containers containing the supernatant of the stem cell culture solution (mixture to be separated) are prepared, and the separate substrates 1 (samples 1 to 5) manufactured according to the above production examples are placed in the respective containers. Then, the supernatant liquid was brought into contact with the separation target substrate 1. After elapse of a predetermined time, each separation target separating substrate 1 was taken out, and the top of the uneven pattern 3 was observed using an optical microscope, a laser microscope, and a scanning electron microscope. As a result, it was confirmed that 30 to 60 nm membrane vesicles adhered to the uneven pattern 3 (dimension: 50 nm) of the substrate 1 for separation of the sample 1. In addition, it was confirmed that 80 to 120 nm of membrane vesicles were attached on the uneven pattern 3 (dimension: 100 nm) of the substrate separation target substrate 1 of the sample 2. Further, it was confirmed that 160 to 240 nm membrane vesicles were adhered on the uneven pattern 3 (dimension: 200 nm) of the separation target substrate 1 of the sample 3. Furthermore, it was confirmed that 200 to 300 nm of membrane vesicles were adhered on the uneven pattern 3 (dimension: 250 nm) of the separation target substrate 1 of the sample 4. In addition, it was confirmed that 240 to 360 nm membrane vesicles were adhered on the uneven pattern 3 (dimension: 300 nm) of the substrate 5 to be separated of the sample 5.

この実施例の結果から、上記被分離体分離用基板1によれば、被分離体を含む被分離体混合物から、凹凸パターン3の寸法に応じた寸法の被分離体を選択的に分離可能であることが明らかとなった。   As a result of this example, according to the substrate for separating objects 1 to be separated, it is possible to selectively separate a separated object having a size corresponding to the size of the concavo-convex pattern 3 from the separated object mixture including the separated object. It became clear that there was.

本発明は、微小粒子状の被分離体の選択的分離を必要とする技術分野、特に膜小胞(エクソソーム)等の生体関連微粒子を選択的に分離し、分析する技術分野において有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful in a technical field that requires selective separation of microparticulates to be separated, particularly in a technical field that selectively separates and analyzes biologically relevant microparticles such as membrane vesicles (exosomes).

1…被分離体分離用基板
2…基材部
21…主面
211〜213…パターン領域
3…凹凸パターン
31…凹部
32…凸部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate isolation | separation board | substrate 2 ... Base material part 21 ... Main surface 211-213 ... Pattern area | region 3 ... Concave-convex pattern 31 ... Concave part 32 ... Convex part

Claims (6)

微小粒子状の被分離体を含む被分離体混合物から、前記被分離体を分離する方法であって、
10〜500nmの寸法を有する凹部及び凸部を含む凹凸パターンを有する凹凸構造体に前記被分離体混合物を接触させることにより、前記凹凸パターンに前記被分離体を付着させ、前記被分離体を前記被分離体混合物から分離する工程を含み、
前記凹凸パターンは、前記被分離体と実質的に同一の寸法を有し、
前記被分離体が、生体内細胞又は培養細胞から分泌される膜小胞であり、
前記凹凸構造体が、石英ガラスにより構成されていることを特徴とする被分離体の分離方法。
A method of separating the separation object from a separation object mixture containing a fine particle separation object,
The separation object is attached to the concavo-convex pattern by bringing the separation object mixture into contact with a concavo-convex structure having a concavo-convex pattern including a concave portion and a convex portion having a dimension of 10 to 500 nm, and the separation subject is Separating from the mixture to be separated;
The uneven pattern may have a said object separator substantially the same dimensions,
The separation object is a membrane vesicle secreted from a living cell or a cultured cell,
The uneven structure, the method of separating the separator characterized that you have been composed of quartz glass.
前記凹凸構造体のうち、前記被分離体混合物と接触する領域は、複数の領域に区分され、
前記複数の領域のそれぞれに設けられている前記凹凸パターンの寸法は、相互に異なることを特徴とする請求項1に記載の被分離体の分離方法。
Of the concavo-convex structure, a region in contact with the separated mixture is divided into a plurality of regions,
2. The method for separating an object to be separated according to claim 1, wherein dimensions of the concavo-convex pattern provided in each of the plurality of regions are different from each other.
前記被分離体混合物と接触する前記凹凸構造体の表面が、親水性表面であることを特徴とする請求項1又は2に記載の被分離体の分離方法。   The method for separating a material to be separated according to claim 1 or 2, wherein the surface of the concavo-convex structure that comes into contact with the material to be separated is a hydrophilic surface. 微小粒子状の被分離体を含む被分離体混合物から前記被分離体を分離するために用いられる被分離体分離用基板であって、
基材と、前記基材の一方の表面に形成されてなる10〜500nmの寸法を有する凹部及び凸部を含む凹凸パターンとを備え、
前記凹凸パターンは、前記被分離体と実質的に同一の寸法を有し、
前記被分離体が、生体内細胞又は培養細胞から分泌される膜小胞であり、
前記基材が、石英ガラスにより構成されており、
前記被分離体分離用基板に前記被分離体混合物を接触させることにより、前記凹凸パターンに前記被分離体を付着させ、前記被分離体を前記被分離体混合物から分離可能であることを特徴とする被分離体分離用基板。
A substrate for separating material to be separated used for separating the material to be separated from a material mixture to be separated containing a fine particle-shaped material to be separated,
A substrate and a concavo-convex pattern including a concave portion and a convex portion having a dimension of 10 to 500 nm formed on one surface of the base material,
The concavo-convex pattern has substantially the same dimensions as the separated object,
The separation object is a membrane vesicle secreted from a living cell or a cultured cell,
The substrate is made of quartz glass;
The separation target mixture can be separated from the separation target mixture by bringing the separation target mixture into contact with the concavo-convex pattern by bringing the separation target mixture into contact with the separation target separation substrate. A substrate for separating objects to be separated.
前記凹凸パターンは、前記基材の一方の表面を区分してなる複数の領域のそれぞれに形成されており、
前記複数の領域のそれぞれに設けられている前記凹凸パターンの前記凹部及び前記凸部の寸法は、相互に異なることを特徴とする請求項に記載の被分離体分離用基板。
The concavo-convex pattern is formed in each of a plurality of regions formed by dividing one surface of the base material,
The substrate for separating objects according to claim 4 , wherein dimensions of the concave portion and the convex portion of the concave / convex pattern provided in each of the plurality of regions are different from each other.
前記凹凸パターンの表面は、親水性表面であることを特徴とする請求項4又は5に記載の被分離体分離用基板。 The substrate for separating objects according to claim 4 or 5 , wherein the surface of the concave-convex pattern is a hydrophilic surface.
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