JP6597932B2 - 細胞捕捉用フィルタ、細胞捕捉用フィルタの製造方法、および細胞捕捉用フィルタの劣化判定方法 - Google Patents

細胞捕捉用フィルタ、細胞捕捉用フィルタの製造方法、および細胞捕捉用フィルタの劣化判定方法 Download PDF

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Description

本発明は、金属製多孔膜を備える細胞捕捉用フィルタの劣化を判定することができる細胞捕捉用フィルタおよびその製造方法、ならびに細胞捕捉用フィルタの劣化を判定する方法に関する。
近年、流体中の細胞を捕捉する細胞捕捉用フィルタとして、金属製多孔膜を備えるフィルタが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特表２０１０−５２０４４６号公報
このようなフィルタが備える金属製多孔膜は経年による劣化が進行し、場合によっては金属製多孔膜の機械的強度が低下して損傷するおそれがあり、そのような場合にはフィルタとしての機能を果たしがたくなる。また、金属製多孔膜の経年劣化を外観上判別可能になったときには、劣化がかなり進んだ状態となっている。
従って、本発明の目的は、上記従来の課題を解決することにあって、金属製多孔膜を備える細胞捕捉用フィルタの経年劣化をより早期に判定することができる細胞捕捉用フィルタおよびその製造方法、ならびに細胞捕捉用フィルタの劣化判定方法を提供することにある。
本発明の一の態様の細胞捕捉用フィルタは、互いに対向する主面を貫通する複数の貫通孔を有する金属製多孔膜を備え、前記金属製多孔膜は、金、白金およびパラジウムから選択される元素とニッケルとの合金、またはニッケルを主成分とする金属により形成されており、前記金属製多孔膜のいずれか一方の前記主面の一部に、銅を主成分とする金属が付着している、ものである。
本発明の一の態様の細胞捕捉用フィルタの製造方法は、複数の貫通孔を有する金属製多孔膜を備える細胞捕捉用フィルタの製造方法であって、基板の表面に、銅を主成分とする金属膜を形成する工程と、前記金属膜の表面にレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜を露光して、前記金属膜を部分的に露出させる複数の溝部を有するレジスト像を形成する工程と、前記金属膜を給電電極としてめっき処理を行い、金、白金およびパラジウムから選択される元素とニッケルとの合金、またはニッケルを主成分とする金属を、前記溝部内に析出させて金属製多孔膜を形成する工程と、前記レジスト像を除去する工程と、前記基板および前記金属膜を除去する工程と、を含み、前記基板および前記金属膜を除去する工程において、前記金属膜を構成する銅を主成分とする金属を前記金属製多孔膜の表面に残すようにする、ものである。
本発明の一の態様の細胞捕捉用フィルタの劣化判定方法は、金属製多孔膜を備える細胞捕捉用フィルタの劣化度合いを判定する劣化判定方法であって、金、白金およびパラジウムから選択される元素とニッケルとの合金、またはニッケルを主成分とする金属により形成された前記金属製多孔膜のいずれか一方の主面の一部に、銅を主成分とする金属を付着させた細胞捕捉用フィルタを準備する工程と、前記金属製多孔膜に付着している銅を主成分とする金属の状態変化に基づいて、前記金属製多孔膜の劣化度合いを判定する工程と、を含む、ものである。
本発明によれば、金属製多孔膜を備える細胞捕捉用フィルタの経年劣化をより早期に判定することができる細胞捕捉用フィルタおよびその製造方法、ならびに細胞捕捉用フィルタの劣化判定方法を提供することができる。
本発明の一の実施の形態にかかる細胞捕捉用フィルタの概略構成図 図１のフィルタにおける金属製多孔膜の部分拡大図 図１のフィルタの金属製多孔膜を第２主面側から見た部分拡大図 本発明の一の実施の形態にかかるフィルタの劣化判定方法のフローチャート 本発明の一の実施の形態にかかるフィルタの製造方法のフローチャート 図５のフィルタの製造方法における各工程を説明する模式断面図
本発明の一態様の細胞捕捉用フィルタは、互いに対向する主面を貫通する複数の貫通孔を有する金属製多孔膜を備え、前記金属製多孔膜は、金、白金およびパラジウムから選択される元素とニッケルとの合金、またはニッケルを主成分とする金属により形成されており、前記金属製多孔膜のいずれか一方の前記主面の一部に、銅を主成分とする金属が付着している、ものである。
このような構成によれば、銅を主成分とする金属の状態変化を確認することにより、金属製多孔膜を備える細胞捕捉用フィルタの経年劣化をより早期に判定することができる。
また、前記金属製多孔膜は、前記複数の貫通孔が配置された中央側領域と、前記中央側領域を囲むように配置された周縁領域と、を有し、前記金属は、前記周縁領域に付着している、ようにしてもよい。
このような構成により、細胞捕捉用フィルタとしての機能を担う中央側領域に影響を与えることなく、周縁領域に配置された金属を用いて、細胞捕捉用フィルタの経年劣化を判定することができる。
本発明の一態様の細胞捕捉用フィルタ群は、互いに対向する主面を貫通する複数の貫通孔を有する金属製多孔膜を備える、同一ロットの細胞捕捉用フィルタ群であって、上記いずれかの態様の前記細胞捕捉用フィルタが少なくとも１つ含まれている、ようにしてもよい。
同一ロットの細胞捕捉用フィルタは、同一時期に製造されたものであることから、経年劣化も同じように進むものと推定される。よって、同一ロット内の細胞捕捉用フィルタ群において上記金属を付着した少なくとも１つの細胞捕捉用フィルタを含ませておくことにより、同一ロットの細胞捕捉用フィルタ群の経年劣化の判定を行うことができる。
本発明の一態様の細胞捕捉用フィルタの製造方法は、複数の貫通孔を有する金属製多孔膜を備える細胞捕捉用フィルタの製造方法であって、基板の表面に、銅を主成分とする金属膜を形成する工程と、前記金属膜の表面にレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜を露光して、前記金属膜を部分的に露出させる複数の溝部を有するレジスト像を形成する工程と、前記金属膜を給電電極としてめっき処理を行い、金、白金およびパラジウムから選択される元素とニッケルとの合金、またはニッケルを主成分とする金属を、前記溝部内に析出させて金属製多孔膜を形成する工程と、前記レジスト像を除去する工程と、前記基板および前記金属膜を除去する工程と、を含み、前記基板および前記金属膜を除去する工程において、前記金属膜を構成する銅を主成分とする金属を前記金属製多孔膜の表面に残すようにする、ものである。
このような構成によれば、金属製多孔膜を備えるフィルタの製造過程において、金属製多孔膜を形成するめっき処理の際に給電電極として利用される金属膜を、全部除去するのではなく、一部を残すようにしている。これにより、細胞を捕捉する環境下において、金属製多孔膜の主材料であるニッケルを主成分とする金属、または金、白金およびパラジウムから選択される元素とニッケルとの合金よりも、状態変化が早く進行しやすい銅を主成分とする金属を金属製多孔膜の表面に配置させるための工程を追加することなく、金属膜の除去工程において銅を主成分とする金属の配置を行うことができる。よって、金属製多孔膜を備える細胞捕捉用フィルタの経年劣化を、より早期に判定することができる細胞捕捉用フィルタの製造方法を提供することができる。
本発明の一態様の細胞捕捉用フィルタの劣化判定方法は、金属製多孔膜を備える細胞捕捉用フィルタの劣化度合いを判定する劣化判定方法であって、金、白金およびパラジウムから選択される元素とニッケルとの合金、またはニッケルを主成分とする金属により形成された前記金属製多孔膜のいずれか一方の主面の一部に、銅を主成分とする金属を付着させた細胞捕捉用フィルタを準備する工程と、前記金属製多孔膜に付着している銅を主成分とする金属の状態変化に基づいて、前記金属製多孔膜の劣化度合いを判定する工程と、を含む、ものである。
このような構成によれば、銅を主成分とする金属の状態変化を確認することにより、金属製多孔膜を備える細胞捕捉用フィルタの経年劣化をより早期に判定することができる。
以下、本発明に係る実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。また、各図においては、説明を容易なものとするため、各要素を誇張して示している。
（実施の形態１）
（フィルタの全体構成）
図１は、本発明に係る実施の形態１の細胞捕捉用フィルタ１（以降、フィルタ１とする。）の概略図を示す。図２は、フィルタ１の部分拡大図を示す。図２中のＸ、Ｙ方向は、それぞれフィルタ１の表面沿いの方向であって互いに直交する方向であり、Ｚ方向は、フィルタ１の厚み方向であり、Ｘ方向およびＹ方向に直交する方向である。
図１に示すように、フィルタ１は、厚み方向に貫通する複数の貫通孔１１を有する金属製多孔膜１０を備える。金属製多孔膜１０は、複数の貫通孔１１が配置されている中央側領域Ｒ１と、中央側領域Ｒ１を囲むように配置された周縁領域Ｒ２とを有する。本実施の形態１では、中央側領域Ｒ１は円形状の領域であり、周縁領域Ｒ２は円環状の領域であり、周縁領域Ｒ２には貫通孔１１が形成されていない。また、フィルタ１において、金属製多孔膜１０の周縁領域Ｒ２を挟持するような枠体が備えられ、フィルタ１のハンドリング性を高めるようにしてもよい。
金属製多孔膜１０は、濾過対象物（あるいは捕捉対象物）を含む流体を貫通孔１１にて通過させることにより、流体中から濾過対象物を分離するものである。本明細書において、「濾過対象物」とは、金属製多孔膜１０によって濾過する対象物を意味する。濾過対象物の例としては、生物由来物質やＰＭ２．５等が含まれる。「生物由来物質」とは、細胞（真核生物）、細菌（真性細菌）、ウィルス等の生物に由来する物質を意味する。細胞（真核生物）としては、例えば、人工多能性幹細胞（ｉＰＳ細胞）、ＥＳ細胞、幹細胞、間葉系幹細胞、単核球細胞、単細胞、細胞塊、浮遊性細胞、接着性細胞、神経細胞、白血球、再生医療用細胞、自己細胞、がん細胞、血中循環がん細胞（ＣＴＣ）、ＨＬ−６０、ＨＥＬＡ、菌類を含む。細菌（真性細菌）としては、例えば、大腸菌、結核菌を含む。
図１に示すように、金属製多孔膜１０は、円形の金属メッシュである。また、金属製多孔膜１０は、図２に示すように、互いに対向する第１主面ＰＳ１と第２主面ＰＳ２を有し、両主面を貫通する複数の貫通孔１１を有する構造体である。複数の貫通孔１１は、金属製多孔膜１０の中央側領域Ｒ１において、第１主面ＰＳ１および第２主面ＰＳ２上に周期的に配置されている。金属製多孔膜１０は、ニッケルを主材料として形成されている。金属製多孔膜１０の寸法は、例えば、直径６ｍｍ、厚さ１．２μｍである。
図２に示すように、金属製多孔膜１０は、マトリックス状に一定の間隔で複数の貫通孔１１が配置された板状構造体（格子状構造体）である。複数の貫通孔１１は、金属製多孔膜１０の第１主面ＰＳ１側から見て、即ちＺ方向に見て正方形の形状を有する。複数の貫通孔１１は、正方形の各辺と平行な２つの配列方向、即ち図２中のＸ方向とＹ方向に等しい間隔で設けられている。なお、貫通孔１１は、正方形に限定されず、例えば長方形や円や楕円などでもよい。また、孔の配列も正方格子配列に限定されず、例えば方形配列であれば、２つの配列方向の間隔は等しくない長方形配列でもよく、三角格子配列や準周期配列などでもよい。
貫通孔１１の形状や寸法は、濾過する濾過対象物の大きさ、形状に応じて適宜設計される。本実施の形態１において、貫通孔１１は、例えば、金属製多孔膜１０の第１主面ＰＳ１側から見て、即ちＺ方向から見て正方形であり、縦０．１μｍ以上５００μｍ以下、横０．１μｍ以上５００μｍ以下に設計される。貫通孔１１間の間隔は、例えば、貫通孔１１の１倍より大きく１０倍以下であり、より好ましくは貫通孔１１の３倍以下である。あるいは、開口率にして１０％以上が好ましい。
ここで、金属製多孔膜１０の第２主面ＰＳ２側から見た中央側領域Ｒ１と周縁領域Ｒ２との境界付近の部分拡大図を図３に示す。
図３に示すように、金属製多孔膜１０の第２主面ＰＳ２上における周縁領域Ｒ２には、インジケータ２０が配置されている。インジケータ２０を形成する金属は、細胞を捕捉する環境下で、金属製多孔膜１０の主材料よりも早く状態変化が進行する金属であればよい。本実施の形態１では、金属製多孔膜１０の主材料としてニッケルが用いられ、インジケータ２０の材料としては銅が用いられている。金属製多孔膜１０の経年劣化が進行すると、金属製多孔膜１０の主材料であるニッケルより、インジケータ２０を形成する銅の状態変化が早く進行する。
ニッケルは、緻密な酸化物層がニッケルを主成分とする金属層の内部を保護するため金属層内部まで酸化が進行しにくく、酸化物層が薄い状態に保たれる。そのため金属層の金属光沢も保たれることとなり、経時変化に伴う金属層の変色が起こりにくい。一方、銅は銅表面に生成する酸化物（ＣｕＯ、Ｃｕ２Ｏ）がポーラスであるため、銅を主成分とする金属層の内部まで酸化が進行しやすい。そのため経時変化に伴って酸化物層の厚みが大きくなり、金属層に酸化物の色調が強くあらわれる。つまり、銅はニッケルに比べると経時変化に伴う変色が起こりやすくなる。このような観点から、金属製多孔膜１０はニッケルを主成分とする金属により形成され、インジケータ２０は銅を主成分とする金属により形成されることが好ましい。
ニッケルを主成分とする金属とは、金属が含む１または複数の成分のうち、ニッケルの成分割合（質量比）が最も高い金属のことである。銅を主成分とする金属とは、金属が含む１または複数の成分のうち、銅の成分割合（質量比）が最も高い金属のことである。また、本実施の形態１では、金属製多孔膜１０がニッケルを主成分とする金属により形成されている場合を例としている。このような場合に代えて、金属製多孔膜が、金、白金およびパラジウムからなる群から選択される１または複数の元素とニッケルとの合金により形成されているような場合であってもよい。このような合金としては、例えば、パラジウム８０ｗｔ％とニッケル２０ｗｔ％の合金、金９５ｗｔ％とニッケル５ｗｔ％の合金、または白金９０ｗｔ％とニッケル１０ｗｔ％の合金が用いられてもよい。これら金属の成分割合は、例えばＩＣＰ−ＡＥＳ（誘導結合プラズマ発光分光分析装置）を用いて測定してもよい。
インジケータ２０は、金属製多孔膜１０の第１主面ＰＳ１および第２主面ＰＳ２のいずれか一方の主面の一部に配置されていればよい。インジケータ２０が、いずれか一方の主面において、中央側領域Ｒ１に配置されていてもよく、中央側領域Ｒ１および周縁領域Ｒ２の両方に配置されていてもよい。また、金属製多孔膜１０において、複数箇所にインジケータ２０が配置されていてもよい。本実施の形態１では、金属製多孔膜１０の第２主面ＰＳ２上における周縁領域Ｒ２において、１つのインジケータ２０のみが配置されている。
インジケータ２０は、経年によるインジケータ２０自体の状態変化を確認することができるサイズであればよい。例えば、目視にて状態変化を確認するような場合には、インジケータ２０は視認可能なサイズであることが好ましい。一方、Ｘ線分析などの分析装置による分析結果に基づいてインジケータ２０の酸化状態を確認するような場合には、インジケータ２０が目視できなくても、分析装置により分析可能なサイズであればよい。本実施の形態１では、インジケータ２０は、第２主面ＰＳ２に直交する方向から見て直径３μｍ程度のサイズに形成されている。インジケータ２０を状態確認可能な大きさにするためには、インジケータは少なくとも周縁領域Ｒ２に配置されているのが良い。
（フィルタの劣化判定方法）
次に、本実施の形態１の細胞捕捉用フィルタ１において、金属製多孔膜１０の経年劣化を判定する方法の一例を説明する。フィルタ１の劣化判定方法のフローチャートを図４に示す。
まず、ステップＳ１１にて、インジケータ２０が配置された金属製多孔膜１０を備えるフィルタ１を準備する。金属製多孔膜１０に、細胞を捕捉する環境下で金属製多孔膜１０の主材料よりも早く状態変化が進行する金属を付着させることで、インジケータ２０が配置されたフィルタ１を準備してもよい。また、後述する製造方法により、インジケータ２０が配置されたフィルタ１を製造することで、フィルタ１を準備してもよい。
次に、ステップＳ１２にて、インジケータ２０の状態変化を分析し、分析結果に基づいて金属製多孔膜１０の劣化度合いを判定する。例えば、Ｘ線分析装置を用いて、インジケータ２０の状態変化として酸化状態の分析を行う。分析結果を酸化状態の閾値と比較して、金属製多孔膜１０の劣化度合いを判定する。１つのみの閾値を用いて劣化度合いを判定してもよく、複数の閾値を用いて劣化度合い（劣化の進行度合い）を多段階に判定してもよい。
金属製多孔膜１０が経年劣化していると判定された場合には、現在使用しているフィルタ１を、新たなフィルタ１に交換する。
なお、上述の劣化判定方法では、Ｘ線を用いた分析によりインジケータ２０の状態変化（例えば、酸化状態）を分析する場合を例としたが、Ｘ線を用いずに状態変化の確認を行ってもよい。例えば、インジケータ２０の状態変化を目視にて確認（例えば、酸化による変色の度合いを目視にて確認）してもよく、例えば、インジケータ２０の酸化による体積変化を確認することで、状態変化の確認を行ってもよい。インジケータ２０の酸化が進行すると、インジケータ２０の体積が増加する傾向にある。例えば、インジケータ２０の状態変化を光の散乱で確認しても良い。インジケータ２０の酸化が進行すると、インジケータ２０の表面の平滑性が失われ、表面に凹凸が形成されることによって、光の高次の散乱が強くなる傾向にある。
（フィルタの製造方法）
次に、本実施の形態１の細胞捕捉用フィルタ１の製造方法の一例について説明する。フィルタ１の製造方法のフローチャートを図５に示し、フィルタ１の製造方法におけるそれぞれの製造過程の部分断面図（中央側領域Ｒ１と周縁領域Ｒ２との境界近傍の部分断面図）を図６（Ａ）〜図６（Ｆ）に示す。
まず、図５のステップＳ２１（銅薄膜の形成）において、給電膜の形成を行う。図６（Ａ）に示すように、シリコンなどの基板３１上に第１金属による金属膜を形成する。第１金属は、細胞を捕捉する環境下で金属製多孔膜１０となる主材料よりも早く状態変化が進行する金属であり、例えば、銅を主成分とする金属が用いられて、銅薄膜３２が基材３１上に形成される。銅薄膜３２は、例えば蒸着またはスパッタリングにより形成することができる。スパッタリングにて形成した方が、蒸着にて形成される場合と比べて、表面膜質を良好なものとすることができる。この銅薄膜３２が、後述するめっき処理の際に給電電極として用いられる。
次に、図６（Ｂ）に示すように、銅薄膜３２上にレジスト膜３３を形成する（ステップＳ２２：レジスト膜の形成）。具体的には、銅薄膜３２上に、例えばスピンコートによりレジストの塗布を行い、乾燥処理を行うことにより、レジスト膜３３を形成する。レジスト膜３３は、例えば２μｍ程度の厚さに形成される。
次に、図６（Ｃ）に示すように、レジスト膜３３に対して、露光および現像処理を行い、レジスト膜３３から金属製多孔膜１０に相当する部分が除去された溝部３４を有するレジスト像３５を形成する（ステップＳ２３：露光・現像（レジスト像形成））。溝部３４の底では、銅薄膜３２が露出（部分的に露出）された状態となっている。
次に、図６（Ｄ）に示すように、レジスト像３５において、溝部３４内にニッケルを主成分とする第２金属を析出させて、溝部３４内に金属製多孔膜１０を形成する（ステップＳ２４：めっき処理）。金属製多孔膜１０は、例えば、銅薄膜３２を給電電極として電解めっき法を行うことにより形成される。
次に、図６（Ｅ）に示すように、溶剤（例えば、アセトン等）への浸漬を行って、レジスト像３５を溶解して、銅薄膜３２から剥離させる（ステップＳ２５：レジスト像の除去）。
その後、図６（Ｆ）に示すように、銅薄膜３２および基板３１の除去を行う（ステップＳ２６：基板・銅薄膜の除去）。具体的には、エッチング液を用いて、銅薄膜３２をエッチングにより除去することにより、金属製多孔膜１０から基板３１を剥離する。このとき、銅薄膜３２を全て除去するのではなく、銅薄膜３２の一部が金属製多孔膜１０の主面に付着した状態で残すようにして、銅薄膜３２に対するエッチングを行う。このように金属製多孔膜１０の主面の一部残された銅薄膜３２の一部が、インジケータ２０となる。インジケータ２０は、金属製多孔膜１０の第２主面ＰＳ２における周縁領域Ｒ２に付着している。銅薄膜３２の厚さ、エッチング液の組成、およびエッチング時間のパラメータの内の１つまたは複数を調整することにより、銅薄膜３２の一部を残すようなエッチングを実現できる。
このような手順により、金属製多孔膜１０の第２主面ＰＳ２にインジケータ２０が配置されたフィルタ１が作製される。なお、図５および図６（Ａ）から（Ｆ）を用いて説明した製造方法は一例であり、その他の製造方法が採用されてもよい。例えば、ステップＳ２６において、銅薄膜３２を完全に除去した後、金属製多孔膜の主面にインジケータ２０を形成するステップを設けるようにしてもよい。
本実施の形態１によれば、フィルタ１において、金属製多孔膜１０のいずれか一方の主面に、金属製多孔膜１０の主材料よりも細胞を捕捉する環境下で状態変化しやすい金属により形成されたインジケータ２０が付着している。これにより、インジケータ２０の状態を確認することで、金属製多孔膜１０の経年劣化を判定することができる。よって、金属製多孔膜１０を備えるフィルタ１の経年劣化をより早期に判定することができる。
また、インジケータ２０が、複数の貫通孔１１が配置された中央側領域Ｒ１ではなく、周縁領域Ｒ２に配置されている。このような構成により、フィルタとしての機能を担う中央側領域Ｒ１において濾過処理などに影響を与えることなく、周縁領域Ｒ２に配置されたインジケータ２０を用いて、フィルタ１の経年劣化を判定することができる。
また、同一ロットのフィルタ１は、同一時期に製造されたものであることから、経年劣化も同じように進むものと推定される。例えば、同一ロット内のフィルタ群においてインジケータ２０が配置された少なくとも１つのフィルタ１を含ませておくことにより、同一ロットのフィルタ群の経年劣化の判定を行うことができる。
また、フィルタ１の製造過程において、金属製多孔膜１０を形成するめっき処理の際に給電電極として利用される銅薄膜３２を、金属製多孔膜１０から除去する工程において、全部除去するのではなく、一部を残して、これをインジケータ２０とするようにしている。これにより、金属製多孔膜１０の主材料であるニッケルよりも状態変化が進行しやすい銅を金属製多孔膜１０の主面に配置させるための工程を追加することなく、銅薄膜３２の除去工程において銅の配置、すなわち、インジケータ２０の配置を行うことができる。よって、金属製多孔膜１０を備えるフィルタ１の経年劣化を、より早期に判定することができるフィルタの製造方法を、より効率的な製造方法として提供することができる。
以下、本発明の細胞捕捉用フィルタの製造方法の実施例について説明する。
（実施例）
本実施例では、第１金属として銅を主成分とする金属を用い、第２金属としてニッケルを用いて、第２金属を主材料とする金属製多孔膜１０のいずれかの主面の一部に第１金属によるインジケータ２０が付着したフィルタ１を作製した。具体的には、図５のステップＳ２１からＳ２６のステップを実施することによりフィルタ１を作製した。第１金属としては銅が９９ｗｔ％である金属を用い、第２金属としてはニッケルが９９ｗｔ％である金属を用いた。これらの金属の成分割合は、ＩＣＰ−ＡＥＳ（誘導結合プラズマ発光分光分析装置）を用いて測定した値である。
まず、ステップＳ２１において、シリコン製の基板の上面に銅薄膜を、スパッタリング装置を用いて形成した。スパッタリングガスとしてアルゴンガスを用い、スパッタリング装置における真空度５．０×１０−４Ｐａ、印加電力ＤＣ５００Ｗにて、銅薄膜を形成した。スパッタリング時間は１２０分とし、膜厚２μｍの銅薄膜を形成した。
次に、ステップＳ２２において、スピンコータを用いて、銅薄膜上に所定の膜厚のレジスト膜を形成した。具体的には、レジスト剤を銅薄膜上に塗布した後、窒素雰囲気下において１３０℃にて溶剤を揮発させた後に冷却することで、レジスト膜を形成した。レジスト剤としては、ノボラック系樹脂と有機溶剤とを用い、スピンコータの回転数１１３０ｒｐｍにて、２μｍの膜厚のレジスト膜を形成した。
次に、ステップＳ２３において、レジスト膜に対して露光および現像処理を行い、金属製多孔膜に対応する溝部がレジスト膜に形成されたレジスト像を形成した。波長３６５ｎｍを含んだエネルギ密度２５００Ｊ／ｍ２の光線を、レジスト膜に対して０．２５秒間照射することにより露光を行った。その後、レジスト膜における感光部分をアルカリ性溶液に接触されることにより、感露光部分を除去して溝部を形成した。
次に、ステップＳ２４において、先に形成した銅薄膜を給電電極として、電解めっき法を用いて、ニッケル材料を主材料とするめっき膜からなる金属製多孔膜を、レジスト像の溝部内に形成した。まず、前処理として、銅薄膜およびレジスト像が形成された基板を、希硫酸に６０秒浸漬させて、レジスト像の溝部の底において露出している銅薄膜の表面の活性化を行った。その後、スルファミン酸ニッケルめっき液（液温５５℃、ｐＨ４．０）中にて基板を揺動させながら、銅薄膜を給電電極として電解めっき処理を行った。めっき速度は０．５μｍ／ｍｉｎであった。
次に、ステップＳ２５において、溶剤への浸漬を行って、レジスト像を溶解して、銅薄膜から剥離させた。溶剤としてアセトン溶液を用い、アセトン溶液中で１５分間超音波をかけることにより、レジスト像の溶解・剥離を促進させた。
次に、ステップＳ２６において、銅薄膜および基板の除去を行った。具体的には、エッチング液として、酢酸：過酸化水素水：純水＝１０：１０：２０の体積比で混合した液を用いて、２４時間のエッチング時間にて銅薄膜に対するエッチングを行った。これにより、銅薄膜および基板が除去されて、実施例にかかる金属製多孔膜を備える細胞捕捉用フィルタが完成した。
（比較例）
比較例にかかる細胞捕捉用フィルタの製造方法について説明する。
比較例では、上述の実施例におけるステップＳ２１およびステップＳ２６が相違しているため、相違点についてのみ説明する。
まず、シリコン製の基板の上面に銅薄膜を、スパッタリング装置を用いて形成した。スパッタリングガスとしてアルゴンガスを用い、スパッタリング装置における真空度５．０×１０−４Ｐａ、印加電力ＤＣ５００Ｗにて、銅薄膜を形成した。スパッタリング時間は実施例よりも短く３０分とし、実施例よりも薄い膜厚０．５μｍの銅薄膜を形成した。
その後、レジスト膜の形成、露光・現像処理、めっき処理、およびレジスト像の除去を行った後、銅薄膜および基板の除去を行った。具体的には、エッチング液として、酢酸：過酸化水素水：純水＝１：１：２０の体積比で混合した液を用いて、４８時間のエッチング時間にて銅薄膜に対するエッチングを行った。これにより、銅薄膜および基板が除去されて、比較例にかかる金属製多孔膜を備える細胞捕捉用フィルタが完成した。
実施例の細胞捕捉用フィルタの金属製多孔膜を確認したところ、銅薄膜が形成されていた側の主面において、銅薄膜の一部がインジケータとして残存していることが確認された。一方、比較例の細胞捕捉用フィルタの金属製多孔膜では、インジケータに相当するような銅薄膜の残存は確認されなかった。また、銅薄膜の一部をインジケータとして残存させるためには、例えば、銅薄膜の膜厚を厚くして、組成が調整されたエッチング液により短時間のエッチングを行うことが好ましい。
なお、上記様々な実施の形態のうちの任意の実施の形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
本発明は、細胞捕捉用フィルタが備える金属製多孔膜のいずれか一方の主面の一部に、細胞を捕捉する環境下で金属製多孔膜を形成する材料よりも早く状態変化が進行しやすい金属を付着させており、金属の状態変化を確認することで、金属製多孔膜の経年劣化を判定することができる。よって、このような細胞捕捉用フィルタが利用される種々の技術分野、例えば、化学分析、創薬・製薬、臨床検査、公衆衛生管理、環境計測等の分野への適用が有用である。
１ フィルタ
１０ 金属製多孔膜
１１ 貫通孔
２０ インジケータ
ＰＳ１ 第１主面
ＰＳ２ 第２主面
Ｒ１ 中央側領域
Ｒ２ 周縁領域

Claims (5)

  1. 互いに対向する主面を貫通する複数の貫通孔を有する金属製多孔膜を備え、
    前記金属製多孔膜は、金、白金およびパラジウムから選択される元素とニッケルとの合金、またはニッケルを主成分とする金属により形成されており、
    前記金属製多孔膜のいずれか一方の前記主面の一部に、銅を主成分とする金属が付着している、細胞捕捉用フィルタ。
  2. 前記金属製多孔膜は、前記複数の貫通孔が配置された中央側領域と、前記中央側領域を囲むように配置された周縁領域と、を有し、
    前記金属は、前記周縁領域に付着している、請求項１に記載の細胞捕捉用フィルタ。
  3. 互いに対向する主面を貫通する複数の貫通孔を有する金属製多孔膜を備える、同一ロットの細胞捕捉用フィルタ群であって、
    請求項１または２に記載の前記細胞捕捉用フィルタが少なくとも１つ含まれている、細胞捕捉用フィルタ群。
  4. 複数の貫通孔を有する金属製多孔膜を備える細胞捕捉用フィルタの製造方法であって、
    基板の表面に、銅を主成分とする金属膜を形成する工程と、
    前記金属膜の表面にレジスト膜を形成する工程と、
    前記レジスト膜を露光して、前記金属膜を部分的に露出させる複数の溝部を有するレジスト像を形成する工程と、
    前記金属膜を給電電極としてめっき処理を行い、金、白金、パラジウムから選択される元素とニッケルとの合金、またはニッケルを主成分とする金属を、前記溝部内に析出させて金属製多孔膜を形成する工程と、
    前記レジスト像を除去する工程と、
    前記基板および前記金属膜を除去する工程と、を含み、
    前記基板および前記金属膜を除去する工程において、前記金属膜を構成する銅を主成分とする金属を前記金属製多孔膜の表面に残すようにする、細胞捕捉用フィルタの製造方法。
  5. 金属製多孔膜を備える細胞捕捉用フィルタの劣化度合いを判定する劣化判定方法であって、
    金、白金およびパラジウムから選択される元素とニッケルとの合金、またはニッケルを主成分とする金属により形成された前記金属製多孔膜のいずれか一方の主面の一部に、銅を主成分とする金属を付着させた細胞捕捉用フィルタを準備する工程と、
    前記金属製多孔膜に付着している銅を主成分とする金属の状態変化に基づいて、前記金属製多孔膜の劣化度合いを判定する工程と、を含む、細胞捕捉用フィルタの劣化判定方法。
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