特許 6181467 プログラム、情報処理装置及び情報処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6181467

(24)【登録日】2017年7月28日

(45)【発行日】2017年8月16日

(54)【発明の名称】プログラム、情報処理装置及び情報処理方法

(51)【国際特許分類】

   C12Q 1/02 20060101AFI20170807BHJP

   C12M 1/34 20060101ALI20170807BHJP

【ＦＩ】

   C12Q1/02

   C12M1/34 B

【請求項の数】7

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-173312(P2013-173312)

(22)【出願日】2013年8月23日

(65)【公開番号】特開2014-57578(P2014-57578A)

(43)【公開日】2014年4月3日

【審査請求日】2016年5月18日

(31)【優先権主張番号】特願2012-184319(P2012-184319)

(32)【優先日】2012年8月23日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】800000068

【氏名又は名称】学校法人東京電機大学

(73)【特許権者】

【識別番号】000155023

【氏名又は名称】株式会社堀場製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100078868

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 登夫

(74)【代理人】

【識別番号】100114557

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 英仁

(72)【発明者】

【氏名】平栗 健二

(72)【発明者】

【氏名】ナバトバ−ガバイン ナタリア

(72)【発明者】

【氏名】森山 匠

【審査官】 松原 寛子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０１４４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２４６３２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１２７０５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 人工臓器，日本人工臓器学会，１９９９年，第28巻，p.612-617

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ１２Ｑ １／０２

Ｃ１２Ｍ １／３４

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

制御部を有するコンピュータに、
基板上にダイヤモンド・ライク・カーボン（ＤＬＣ）を成膜した試料に対し分光エリプソメータにより光を照射することにより得られる前記ＤＬＣの膜厚または光学定数を前記制御部により取得し、
膜厚または光学定数に対応付けてＤＬＣの生体に対する生体親和性を記憶した記憶部を参照し、前記制御部により、取得した膜厚または光学定数に対応する生体親和性を読み出し、
読み出した生体親和性を前記制御部により出力する
処理を実行させるプログラム。

【請求項2】

前記試料に対し分光エリプソメータにより光を照射することにより得られる前記ＤＬＣの表面粗さを前記制御部により取得し、
膜厚、光学定数または表面粗さに対応付けてＤＬＣの生体親和性を記憶した記憶部を参照し、前記制御部により、取得した膜厚、光学定数または表面粗さに対応する生体親和性を読み出す
処理を実行させる請求項１に記載のプログラム。

【請求項3】

前記記憶部には、ＤＬＣに培養する複数の細胞毎に、膜厚または光学定数に対応付けて生体親和性が記憶されており、
細胞の種類を前記制御部により受け付け、
受け付けた細胞と、取得した膜厚または光学定数とに対応する生体親和性を前記記憶部から読み出す
処理を実行させる請求項１または２に記載のプログラム。

【請求項4】

前記記憶部には、試料の複数の用途毎に、膜厚または光学定数に対応付けて生体親和性が記憶されており、
用途を前記制御部により受け付け、
受け付けた用途と、取得した膜厚または光学定数とに対応する生体親和性を前記記憶部から読み出す
処理を実行させる請求項１から３までのいずれか一つに記載のプログラム。

【請求項5】

読み出した生体親和性に対応して前記記憶部に記憶された膜厚または光学定数を出力する
処理を実行させる請求項１から４までのいずれか一つに記載のプログラム。

【請求項6】

基板上にダイヤモンド・ライク・カーボン（ＤＬＣ）を成膜した試料に対し分光エリプソメータにより光を照射することにより得られる前記ＤＬＣの膜厚または光学定数を前記制御部により取得する取得部と、
膜厚または光学定数に対応付けてＤＬＣの生体に対する生体親和性を記憶した記憶部を参照し、前記取得部により取得した膜厚または光学定数に対応する生体親和性を読み出す読み出し部と、
該読み出し部により読み出した生体親和性を出力する出力部と
を備える情報処理装置。

【請求項7】

制御部を有する情報処理装置を用いた情報処理方法において、
基板上にダイヤモンド・ライク・カーボン（ＤＬＣ）を成膜した試料に対し分光エリプソメータにより光を照射することにより得られる前記ＤＬＣの膜厚または光学定数を前記制御部により取得し、
膜厚または光学定数に対応付けてＤＬＣの生体に対する生体親和性を記憶した記憶部を参照し、前記制御部により、取得した膜厚または光学定数に対応する生体親和性を読み出し、
読み出した生体親和性を前記制御部により出力する
情報処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、制御部を有するコンピュータにより情報処理を行うプログラム、情報処理装置及び情報処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

基板上にダイヤモンド・ライク・カーボン（ＤＬＣ:diamond-like carbon）を成膜した成膜物（以下、試料という）が各方面で利用されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−８４５９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来は様々なタイプの試料が提供されており、どのような試料が生体に対しどのような影響を与えるのか不明であるという問題があった。

【0005】

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものである。一つの側面では、本発明は試料の生体親和性を把握することが可能なプログラム等を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係るプログラムは、制御部を有するコンピュータに、基板上にダイヤモンド・ライク・カーボン（ＤＬＣ）を成膜した試料に対し分光エリプソメータにより光を照射することにより得られる前記ＤＬＣの膜厚または光学定数を前記制御部により取得し、膜厚または光学定数に対応付けてＤＬＣの生体に対する生体親和性を記憶した記憶部を参照し、前記制御部により、取得した膜厚または光学定数に対応する生体親和性を読み出し、読み出した生体親和性を前記制御部により出力する処理を実行させる。

【0007】

本発明に係るプログラムは、前記試料に対し分光エリプソメータにより光を照射することにより得られる前記ＤＬＣの表面粗さを前記制御部により取得し、膜厚、光学定数または表面粗さに対応付けてＤＬＣの生体親和性を記憶した記憶部を参照し、前記制御部により、取得した膜厚、光学定数または表面粗さに対応する生体親和性を読み出す処理を実行させる。

【0008】

本発明に係るプログラムは、前記記憶部には、ＤＬＣに培養する複数の細胞毎に、膜厚または光学定数に対応付けて生体親和性が記憶されており、細胞の種類を前記制御部により受け付け、受け付けた細胞と、取得した膜厚または光学定数とに対応する生体親和性を前記記憶部から読み出す処理を実行させる。

【0009】

本発明に係るプログラムは、前記記憶部には、試料の複数の用途毎に、膜厚または光学定数に対応付けて生体親和性が記憶されており、用途を前記制御部により受け付け、受け付けた用途と、取得した膜厚または光学定数とに対応する生体親和性を前記記憶部から読み出す処理を実行させる。

【0010】

本発明に係るプログラムは、読み出した生体親和性に対応して前記記憶部に記憶された膜厚または光学定数を出力する処理を実行させる。

【0011】

本発明に係る情報処理装置は、基板上にダイヤモンド・ライク・カーボン（ＤＬＣ）を成膜した試料に対し分光エリプソメータにより光を照射することにより得られる前記ＤＬＣの膜厚または光学定数を前記制御部により取得する取得部と、膜厚または光学定数に対応付けてＤＬＣの生体に対する生体親和性を記憶した記憶部を参照し、前記取得部により取得した膜厚または光学定数に対応する生体親和性を読み出す読み出し部と、該読み出し部により読み出した生体親和性を出力する出力部とを備える。

【0012】

本発明に係る情報処理方法は、制御部を有する情報処理装置を用いた情報処理方法において、基板上にダイヤモンド・ライク・カーボン（ＤＬＣ）を成膜した試料に対し分光エリプソメータにより光を照射することにより得られる前記ＤＬＣの膜厚または光学定数を前記制御部により取得し、膜厚または光学定数に対応付けてＤＬＣの生体に対する生体親和性を記憶した記憶部を参照し、前記制御部により、取得した膜厚または光学定数に対応する生体親和性を読み出し、読み出した生体親和性を前記制御部により出力する。

【発明の効果】

【0013】

一態様によれば、試料の生体親和性を把握することが可能となる。また成膜に必要な条件をフィードバックでき、効率よく試料を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】分光エリプソメータのハードウェア構成を示すブロック図である。

【図2】結果ＤＢのレコードレイアウトを示す説明図である。

【図3】生体ＤＢのレコードレイアウトを示す説明図である。

【図4】細胞増殖割合の出力処理手順を示すフローチャートである。

【図5】実施の形態２に係る生体ＤＢのレコードレイアウトを示す説明図である。

【図6】実施の形態２に係る細胞増殖割合の出力処理手順を示すフローチャートである。

【図7】実施の形態３に係る生体ＤＢのレコードレイアウトを示す説明図である。

【図8】実施の形態３に係る細胞増殖割合の出力処理手順を示すフローチャートである。

【図9】実施の形態４に係る出力処理手順を示すフローチャートである。

【図10】実施の形態５に係る分光エリプソメータのハードウェア群を示すブロック図である。

【図11】細胞増殖割合の出力処理手順を示すフローチャートである。

【図12】実施の形態７に係る生体ＤＢのレコードレイアウトを示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

実施の形態１
以下本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は分光エリプソメータのハードウェア構成を示すブロック図である。分光エリプソメータ１はキセノンランプ２、光照射器３、ステージ４、光取得器５、分光器７、データ取込機８、モータ制御機９、及び、情報処理装置１０等を含んで構成される。情報処理装置は例えばパーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）または携帯電話機等である。以下では、情報処理装置１０をコンピュータ１０と読み替えて説明する。コンピュータ１０は、本実施形態の如く分光エリプソメータ１に直接接続する他、インターネットまたはＬＡＮ(Local Area Network)等の通信網を介して接続するようにしても良い。その他、分光エリプソメータ１にて取得した膜厚及び光学定数等のデータを、コンピュータ１０へ手入力またはＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の記録媒体を介して入力しても良い。コンピュータ１０は入力されたデータに基づき後述する処理を行う。

【0016】

分光エリプソメータ１は、ポリウレタン、ポリスチレン、PMMA（Poly methyl methacrylate）ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリカーボネート、金属、セラミックスまたは綿繊維等の基板上にＤＬＣ（アモルファスカーボン）が成膜された試料５０を計測する。ＤＬＣは高硬度、耐摩耗性、低摩擦係数、電気的絶縁性、化学安定性、ガスバリヤ性、生体親和性等の特徴を有するアモルファスカーボン膜である。ＤＬＣの主な成膜方法は、ＰＶＤ(Physical Vapor Deposition)法とＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法とに分けられる。具体的には、イオンビーム蒸着、パルスレーザアブレ−ション、フィルタードアークイオンプレーティング法、マグネトロンスパッタ法、プラズマＣＶＤ法、PBII＆D(Plasma Based Ion Implantation and Deposition)法等が挙げられる。

【0017】

分光エリプソメータ１は、ＤＬＣを成膜した試料５０に偏光した光を照射すると共に、試料５０で反射した光を取得して反射光の偏光状態を測定し、この測定結果と試料５０に応じたモデルとに基づき試料５０のＤＬＣの特性を解析する。

【0018】

分光エリプソメータ１は、一対の光照射器３及び光取得器５からなる測定器を含む測定解析系の部分及び駆動系部分に大別される。分光エリプソメータ１は測定解析系の部分として、キセノンランプ２及び光照射器３を第１光ファイバケーブル１５ａで接続する。分光エリプソメータ１は、ステージ４上に載置した試料５０へ偏光した状態の光を照射して光を入射させると共に、試料５０で反射した光を光取得器５で取り込む。光取得器５は第２光ファイバケーブル１５ｂを介して分光器７に接続されており、分光器７は波長毎に測定を行って測定結果をアナログ信号としてデータ取込機８へ伝送する。データ取込機８は、アナログ信号を所要値に変換してコンピュータ１０へ伝送する。コンピュータ１０は解析を行う。

【0019】

また、分光エリプソメータ１は駆動系部分として、ステージ４、光照射器３、光取得器５及び分光器７に第１モータＭ１〜第６モータＭ６を夫々設けている。第１モータＭ１〜第６モータＭ６の駆動をコンピュータ１０に接続したモータ制御機９で制御することで、ステージ４、光照射器３、光取得器５及び分光器７を測定に応じた適切な位置、姿勢に変更する。モータ制御機９は、コンピュータ１０から出力される指示に基づき第１モータＭ１〜第６モータＭ６の駆動制御を行う。

【0020】

次に、分光エリプソメータ１の上述した各部分を順番に詳述する。まず、キセノンランプ２は光源であり、複数の波長成分を含む白色光を発生し、発生した白色光を光照射器３へ第１光ファイバケーブル１５ａを介して送る。光照射器３は半円弧状のレール６上に配置され、内部には偏光子３ａを有しており、白色光を偏光子３ａで偏光し、偏光状態の光を試料５０へ照射する。また、光照射器３は、第４モータＭ４が駆動されることでレール６に沿って移動し、照射する光のステージ４のステージ面４ａの垂線Ｈに対する角度（入射角度φ）を調整可能にしている。

【0021】

ステージ４は移動レール部（図示せず）に摺動可能に配置されており、第１モータＭ１〜第３モータＭ３の駆動によりステージ４を図１中のｘ軸方向、ｙ軸方向（図１の紙面に直交する方向）及び高さ方向となるｚ方向へ夫々移動可能にしている。ステージ４の移動により、試料５０へ光を入射させる箇所を適宜変更し、試料５０の面分析を行う。なお、本実施の形態においては、ステージ４をｘ軸方向及びｙ軸方向に動かす例を挙げて説明するがこれに限るものではない。例えばステージ４を固定し、光照射器３及び光取得器５を動かし、照射位置をｘ軸方向及びｙ軸方向に移動させるようにしても良い。また、ステージ４の試料５０を載置するステージ面４ａは、光の反射を防止するため黒色にされている。

【0022】

光取得器５は試料５０で反射した光を取得し、取得した光の偏光状態を測定する。光取得器５は、光照射器３と同様にレール６上に配置されており、ＰＥＭ（Photo Elastic Modulator：光弾性変調器）５ａ及び検光子（Analyzer）５ｂを内蔵し、試料５０で反射さ
れた光を、ＰＥＭ５ａを介して検光子５ｂへ導いている。光取得器５は、第５モータＭ５の駆動によりレール６に沿って移動可能である。光取得器５は、光照射器３の移動に連動して反射角度φと入射角度φとが同角度になるように、モータ制御機９で制御されている。なお、光取得器５に内蔵されたＰＥＭ５ａは、取り込んだ光を所要周波数（例えば５０ｋＨｚ）で位相変調することにより直線偏光から楕円偏光を得ている。また、検光子５ｂは、ＰＥＭ５ａで位相変調された各種偏光の中から選択的に偏光を取得して測定する。

【0023】

分光器７は、反射ミラー、回折格子、フォトマルチプライヤー（ＰＭＴ：光電子倍増管）及び制御ユニット等を内蔵し、光取得器５から第２光ファイバケーブル１５ｂを通じて送られた光を反射ミラーで反射して回折格子へ導いている。回折格子は第６モータＭ６により角度を変更し出射する光の波長を可変する。分光器７の内部へ進んだ光はＰＭＴで増幅され、光の量が少ない場合でも、測定された信号（光）を安定化させる。また、制御ユニットは測定された波長に応じたアナログ信号を生成してデータ取込機８へ送出する処理を行う。

【0024】

データ取込機８は、分光器７からの信号に基づき反射光の偏光状態（ｐ偏光、ｓ偏光）の振幅比Ψ及び位相差Δを波長毎に算出し、算出した結果をコンピュータ１０へ送出する。なお、振幅比Ψ及び位相差Δは、ｐ偏光の振幅反射係数Ｒｐ及びｓ偏光の振幅反射係数Ｒｓに対し以下の数式（１）の関係が成立する。
Ｒｐ／Ｒｓ＝ｔａｎΨ・ｅｘｐ（ｉ・Δ）・・・（１）
但し、ｉは虚数単位である（以下同様）。また、Ｒｐ／Ｒｓは偏光変化量ρという。

【0025】

また、コンピュータ１０は、データ取込機８で得られた偏光状態の振幅比Ψ及び位相差Δと、試料５０に応じたモデルとに基づき試料５０の解析を行うと共に、ステージ４の移動等に対する制御を行う。コンピュータ１０は、ＣＰＵ１１（Central Processing Unit）、表示部１４、入力部１３、記憶部１５、時計部１１ｅ、及びＲＡＭ１２（Random Access Memory）等を含む。ＣＰＵ１１は、バスを介してコンピュータ１０のハードウェア各部と接続されていて、それらを制御すると共に、記憶部１５に格納された各種プログラムに従って、種々のソフトウェア的機能を実行する。

【0026】

ＲＡＭ１２は半導体素子等であり、ＣＰＵ１１の指示に従い必要な情報の書き込み及び読み出しを行う。表示部１４は例えば液晶ディスプレイまたは有機ＥＬ(electroluminescence)ディスプレイ等である。入力部１３はキーボード及びマウス等である。入力部１３は表示部１４上に積層されたタッチパネルであっても良い。時計部１１ｅは日時情報をＣＰＵ１１へ出力する。記憶部１５は例えばハードディスクまたは大容量メモリで構成され、解析用のコンピュータプログラム、及びステージ４の移動制御用のコンピュータプログラム等の各種プログラムを予め記憶すると共に、表示部１４へ表示するための各種メニュー画像のデータ、試料５０に係る既知のデータ、複数のモデル、モデルの作成に利用される複数の分散式、作成されたモデル、及び各種試料５０に応じたリファレンスデータ等を記憶する。

【0027】

記憶部１５は、その他、生体データベース（以下、ＤＢという）１５１及び結果ＤＢ１５２等を格納している。なお、これらのＤＢは、図示しないＤＢサーバ等に記憶しても良い。分光エリプソメータ１は試料５０に成膜されたＤＬＣに対し計測を行う。ＣＰＵ１１は、分光エリプソメータ１から取得された計測データに基づき、膜厚、光学定数及び表面粗さを算出する。ＣＰＵ１１は、算出した膜厚、光学定数及び表面粗さを結果ＤＢ１５２に記憶する。なお、本実施形態では光学定数として、消衰係数及び屈折率の２つを用いる例を挙げて説明するが、いずれか一方のみを利用しても良い。また本実施形態では膜厚、消衰係数、屈折率及び表面粗さの４つを記憶する例を挙げるが、１つ乃至３つだけを記憶しても良い。

【0028】

図２は結果ＤＢ１５２のレコードレイアウトを示す説明図である。結果ＤＢ１５２は試料ＩＤフィールド、膜厚フィールド、屈折率フィールド、消衰係数フィールド及び表面粗さフィールド等を含む。試料ＩＤフィールドには、評価の対象となるＤＬＣが成膜された試料５０を特定するための識別情報（以下、試料ＩＤという）が記憶されている。膜厚フィールドには、試料ＩＤに対応付けて試料５０に成膜されたＤＬＣの膜厚(オングストローム)が記憶されている。屈折率フィールドには、試料ＩＤに対応付けて試料５０に成膜されたＤＬＣの屈折率が記憶されている。

【0029】

消衰係数フィールドには、試料ＩＤに対応付けて試料５０に成膜されたＤＬＣの消衰係数が記憶されている。表面粗さフィールドには、試料ＩＤに対応付けてＤＬＣ膜の表面粗さ(オングストローム)が記憶されている。ＣＰＵ１１は、新に試料５０を計測した場合、試料ＩＤを生成し、結果ＤＢ１５２に記憶する。ＣＰＵ１１は、試料５０に成膜されたＤＬＣの膜厚、屈折率、消衰係数及び表面粗さを、試料ＩＤに対応付けて結果ＤＢ１５２に記憶する。

【0030】

図３は生体ＤＢ１５１のレコードレイアウトを示す説明図である。生体ＤＢ１５１は膜厚フィールド、屈折率フィールド、消衰係数フィールド、表面粗さフィールド及び細胞増殖割合フィールド等を含む。生体親和性としての細胞増殖割合はＤＬＣ表面に培養した細胞が、一定時間経過後にどの程度増殖したかを示す割合である。本実施形態では増殖率が高いほど、生体親和性が高く、増殖率が低いほど、生体親和性が低いものとして説明する。細胞は例えばマウス由来の繊維芽細胞（NIH-3T3）等を用いる。初期細胞数は例えば20000個とし、例えば24時間後の細胞数の増減を顕微鏡により計数する。生体ＤＢ１５１には実験結果に基づくデータが予め記憶されている。また生体親和性の一例として細胞増殖割合を挙げたがこれに限るものではない。例えば、生体親和性として抗血栓性を用いても良い。抗血栓性が高い場合、アルブミンの吸収量が増加し、フィブリノーゲン及びグロブリンの吸着が減少する。実験を通じて膜厚等に対応する抗血栓性を生体ＤＢ１５１に記憶しておけばよい。その他生体親和性として、繊維上の静菌活性値または殺菌活性値等を用いても良い。

【0031】

膜厚フィールドにはＤＬＣの膜厚（オングストローム）、屈折率フィールドにはＤＬＣの屈折率、消衰係数フィールドにはＤＬＣの消衰係数が記憶されている。また表面粗さフィールドには、ＤＬＣの表面粗さ（オングストローム）が記憶されている。細胞増殖割合フィールドには、膜厚、屈折率、消衰係数及び表面粗さに対応付けてＤＬＣ膜に培養した細胞の増殖割合(%)が記憶されている。すなわち生体ＤＢ１５１には予め実験により得られた、膜の屈折率等と生体親和性の関係性が記憶されている。図３に示すように、例えば屈折率が1.573の場合に細胞増殖割合が４１０％と大幅に上昇していることが理解できる。なお、本実施形態では、膜厚、屈折率、消衰係数、表面粗さの４つを記憶する例を挙げたがこれに限るものではない。１つ以上であればその数は問わない。また膜厚、屈折率、消衰係数、表面粗さ以外に、膜の不均一性を記憶してもよい。本実施形態では説明を容易にするために屈折率のみを用いる例を挙げて説明する。

【0032】

ＣＰＵ１１は結果ＤＢ１５２から評価対象の屈折率を読み出す。ＣＰＵ１１は、読み出した屈折率及び生体ＤＢ１５１を参照し、読み出した屈折率との差が最も小さい屈折率を抽出する。ＣＰＵ１１は、抽出した屈折率に対応する細胞増殖割合を生体ＤＢ１５１から読み出す。ＣＰＵ１１は、読み出した細胞増殖割合を表示部１４へ出力する。その他、ＣＰＵ１１は、図示しない通信部を介して細胞増殖割合を他のコンピュータ（図示せず）へ出力しても良い。なお、屈折率の最も小さい差が、記憶部１５に記憶した閾値より大きい場合、対応する細胞増殖割合が存在しないことを示す情報（以下、対象無し情報という）を出力しても良い。

【0033】

また複数のパラメータを利用する場合、以下の処理により細胞増殖割合を抽出すればよい。膜厚及び屈折率を利用する例を挙げて説明する。ＣＰＵ１１は、結果ＤＢ１５２から評価対象の膜厚及び屈折率を読み出す。ＣＰＵ１１は、生体ＤＢ１５１に記憶した膜厚と読み出した膜厚との差の２乗を算出する。同様にＣＰＵ１１は、生体ＤＢ１５１に記憶した膜厚に対応する屈折率と読み出した屈折率との差の２乗を算出する。なお、差を２乗するほか、２乗後に平方根を算出しても良い。その他２乗せずに差の絶対値を求めるようにしても良い。ＣＰＵ１１は、２乗の総和を算出する。ＣＰＵ１１は、上述した処理を生体ＤＢ１５１の各レコードに対し実行する。ＣＰＵ１１は、総和が最小の膜厚及び屈折率に対応する細胞増殖割合を生体ＤＢ１５１から読み出す。同様に、総和が、記憶部１５に記憶した閾値より大きい場合、対象無し情報を出力しても良い。その他、膜厚、屈折率、消衰係数及び表面粗さの全てを用いる、膜厚及び消衰係数を用いる、膜厚と表面粗さを用いる、屈折率のみ用いる、屈折率及び表面粗さを用いる等、全ての組み合わせを利用して、細胞増殖割合を読み出しても良い。

【0034】

以上のハードウェア構成において、各種ソフトウェア処理を、フローチャートを用いて説明する。図４は細胞増殖割合の出力処理手順を示すフローチャートである。ＣＰＵ１１は、分光エリプソメータ１により計測を行い、演算処理により求めたＤＬＣの屈折率を取得する（ステップＳ４１）。ＣＰＵ１１は、生体ＤＢ１５１から屈折率を読み出す（ステップＳ４２）。ＣＰＵ１１は、ステップＳ４２で読み出した屈折率と、ステップＳ４１で取得した屈折率との差の絶対値が最小の屈折率を抽出する（ステップＳ４３）。ＣＰＵ１１は、記憶部１５から閾値を読み出す（ステップＳ４４）。

【0035】

ＣＰＵ１１は、絶対値が閾値を超えるか否かを判断する（ステップＳ４５）。ＣＰＵ１１は、絶対値が閾値を超えると判断した場合（ステップＳ４５でＹＥＳ）、表示部１４に対象無し情報を出力する（ステップＳ４６）。ＣＰＵ１１は、絶対値が閾値を超えないと判断した場合（ステップＳ４５でＮＯ）、処理をステップＳ４７へ移行させる。ＣＰＵ１１は、ステップＳ４３で抽出した屈折率に対応する細胞増殖割合を読み出す（ステップＳ４７）。ＣＰＵ１１は、読み出した細胞増殖割合を表示部１４に出力する（ステップＳ４８）。これにより、試料５０を製造する者は成膜したＤＬＣがどの程度生体に親和するかを客観的に把握することが可能となる。また医療関係者にとっても、用いるＤＬＣが生体に対しどのような影響を与えるか事前に把握することが可能となる。

【0036】

実施の形態２
実施の形態２は複数の細胞を用いる形態に関する。図５は実施の形態２に係る生体ＤＢ１５１のレコードレイアウトを示す説明図である。生体ＤＢ１５１は培養する細胞毎に、膜厚、屈折率、消衰係数または表面粗さに対応する細胞増殖割合が記憶されている。すなわち生体ＤＢ１５１には予め実験により得られた細胞別に、膜の屈折率等と生体親和性の関係性が記憶されている。なお、図５では生体親和性の一例として細胞増殖割合を挙げたがこれに限るものではない。生体親和性として抗血栓性、静菌活性値または殺菌活性値等を用いても良い。図６は実施の形態２に係る細胞増殖割合の出力処理手順を示すフローチャートである。ＣＰＵ１１は、分光エリプソメータ１により計測を行い、演算処理により求めたＤＬＣの屈折率を取得する（ステップＳ６１）。ＣＰＵ１１は、入力部１３から細胞の種類を受け付ける（ステップＳ６２）。なお、細胞の種類は入力部１３から入力する他、図示しない通信部から細胞の種類を受け付けても良い。

【0037】

ＣＰＵ１１は、生体ＤＢ１５１から受け付けた細胞に対応する屈折率を読み出す（ステップＳ６３）。ＣＰＵ１１は、ステップＳ６３で読み出した屈折率と、ステップＳ６１で取得した屈折率との差の絶対値が最小の屈折率を抽出する（ステップＳ６４）。ＣＰＵ１１は、記憶部１５から閾値を読み出す（ステップＳ６５）。

【0038】

ＣＰＵ１１は、絶対値が閾値を超えるか否かを判断する（ステップＳ６６）。ＣＰＵ１１は、絶対値が閾値を超えると判断した場合（ステップＳ６６でＹＥＳ）、表示部１４に対象無し情報を出力する（ステップＳ６７）。ＣＰＵ１１は、絶対値が閾値を超えないと判断した場合（ステップＳ６６でＮＯ）、処理をステップＳ６８へ移行させる。ＣＰＵ１１は、ステップＳ６４で抽出した屈折率に対応する細胞増殖割合を読み出す（ステップＳ６８）。ＣＰＵ１１は、読み出した細胞増殖割合を表示部１４に出力する（ステップＳ６９）。これにより、細胞及び成膜特性により細胞増殖割合が相違するところ、様々な特性に応じた生体親和性を提供することが可能となる。

【0039】

本実施の形態２は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。

【0040】

実施の形態３
実施の形態３は用途に応じた生体親和性を出力する形態に関する。図７は実施の形態３に係る生体ＤＢ１５１のレコードレイアウトを示す説明図である。生体ＤＢ１５１は用途毎に、膜厚、屈折率、消衰係数または表面粗さに対応する生体親和性を記憶している。なお、実施の形態１で述べたとおり膜の不均一性に対応する生体親和性を記憶しても良い。用途は試料５０についての用途であり、例えば人工心臓、人工歯根、人工骨、人工血管、繊維材料、歯矯正用ワイヤ、ステント、またはカテーテル等がある。用途に応じて好ましい生体親和性が決まっている。また用途により定まる生体親和性を実現しうる膜厚、屈折率、消衰係数、表面粗さまたは膜の不均一性、若しくは、これらの組み合わせも定まる。生体ＤＢ１５１には予め実験により得られた用途別の、膜の屈折率等と生体親和性の関係性が記憶されている。なお、本実施形態で述べる処理と、実施の形態２で述べた処理を組み合わせても良い。すなわち、生体ＤＢ１５１には、用途及び細胞毎に屈折率等に対する生体親和性を記憶しておいても良い。なお、図７では生体親和性の一例として細胞増殖割合を挙げたがこれに限るものではない。生体親和性として抗血栓性、静菌活性値または殺菌活性値等を用いても良い。

【0041】

図８は実施の形態３に係る細胞増殖割合の出力処理手順を示すフローチャートである。ＣＰＵ１１は、分光エリプソメータ１により計測を行い、演算処理により求めたＤＬＣの屈折率を取得する（ステップＳ８１）。ＣＰＵ１１は、入力部１３から用途を受け付ける（ステップＳ８２）。なお、用途は入力部１３から入力する他、図示しない通信部から受け付けても良い。

【0042】

ＣＰＵ１１は、生体ＤＢ１５１から受け付けた用途に対応する屈折率を読み出す（ステップＳ８３）。ＣＰＵ１１は、ステップＳ８３で読み出した屈折率と、ステップＳ８１で取得した屈折率との差の絶対値が最小の屈折率を抽出する（ステップＳ８４）。ＣＰＵ１１は、記憶部１５から閾値を読み出す（ステップＳ８５）。

【0043】

ＣＰＵ１１は、絶対値が閾値を超えるか否かを判断する（ステップＳ８６）。ＣＰＵ１１は、絶対値が閾値を超えると判断した場合（ステップＳ８６でＹＥＳ）、表示部１４に対象無し情報を出力する（ステップＳ８７）。ＣＰＵ１１は、絶対値が閾値を超えないと判断した場合（ステップＳ８６でＮＯ）、処理をステップＳ８８へ移行させる。ＣＰＵ１１は、ステップＳ８４で抽出した屈折率に対応する細胞増殖割合を読み出す（ステップＳ８８）。ＣＰＵ１１は、読み出した細胞増殖割合を表示部１４に出力する（ステップＳ８９）。これにより、計測した試料５０が用途に応じて適切な生体親和性を有するか否かを判断することが可能となる。

【0044】

本実施の形態３は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１及び２と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。

【0045】

実施の形態４
実施の形態４は好ましい成膜条件を出力する形態に関する。ＣＰＵ１１は、ステップＳ４８、Ｓ６９またはＳ８９にて細胞増殖割合を出力するほか、好ましい成膜条件を出力しても良い。図９は実施の形態４に係る出力処理手順を示すフローチャートである。実施の形態１、２または３のいずれかの処理の後、以下の処理を行う。本実施形態では実施の形態３の後に行う処理を説明する。ＣＰＵ１１は、分光エリプソメータ１により計測を行い、演算処理により求めたＤＬＣの屈折率を取得する（ステップＳ８１）。ＣＰＵ１１は、入力部１３から用途を受け付ける（ステップＳ８２）。ステップＳ８３〜８８の処理は同様であるので省略する。ＣＰＵ１１は、細胞増殖割合を表示部１４に出力する（ステップＳ８９）。ＣＰＵ１１は、生体ＤＢ１５１を参照し、出力した細胞増殖割合に対応する膜厚、屈折率、消衰係数、及び表面粗さを読み出す（ステップＳ９１）。ＣＰＵ１１は、読み出した膜厚、屈折率、消衰係数及び表面粗さを表示部１４に出力する（ステップＳ９２）。なお、膜厚、屈折率、消衰係数及び表面粗さの全てを読み出すほか、一部であっても良い。このほか、上述したとおり、細胞増殖割合に対応する膜の不均一性を読み出しても良い。また、ＣＰＵ１１は、読み出した膜厚、屈折率、消衰係数または表面粗さを、通信網を介して図示しないコンピュータまたは成膜装置へ出力するようにしても良い。また生体ＤＢ１５１には、細胞増殖割合に対応付けて、用途毎に推奨すべき装置及び成膜方法が記憶されている。推奨すべき装置及び成膜方法についてはテキスト形式、またはＨＴＭＬ(HyperText Markup Language)形式等により生体ＤＢ１５１に記憶しておけばよい。ＣＰＵ１１は、ステップＳ８３で出力した細胞増殖割合及びステップＳ８２で受け付けた用途に対応する装置及び成膜方法を、生体ＤＢ１５１から読み出し、表示部１４に出力する（ステップＳ９３）。これにより、ＤＬＣを成膜した者は、どのように成膜条件を変更すれば生体親和性が高いＤＬＣを成膜することができるかを把握することが可能となる。

【0046】

本実施の形態４は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１乃至３と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。

【0047】

実施の形態５
図１０は実施の形態５に係る分光エリプソメータ１のハードウェア群を示すブロック図である。コンピュータ１０を動作させるためのプログラムは、ディスクドライブ等の読み取り部１０ＡにCD-ROM、DVD（Digital Versatile Disc）ディスク、メモリーカード、またはUSBメモリ等の可搬型記録媒体１Ａを読み取らせて記憶部１５に記憶しても良い。また当該プログラムを記憶したフラッシュメモリ等の半導体メモリ１Ｂをコンピュータ１０内に実装しても良い。さらに、当該プログラムは、インターネット等の通信網を介して接続される他のサーバコンピュータ（図示せず）からダウンロードすることも可能である。以下に、その内容を説明する。

【0048】

図１０に示すコンピュータ１０は、上述した各種ソフトウェア処理を実行するプログラムを、可搬型記録媒体１Ａまたは半導体メモリ１Ｂから読み取り、或いは、通信網を介して他のサーバコンピュータ（図示せず）からダウンロードする。当該プログラムは、制御プログラムとしてインストールされ、ＲＡＭ１２にロードして実行される。これにより、上述したコンピュータ１０として機能する。

【0049】

本実施の形態５は以上の如きであり、その他は実施の形態１乃至４と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。

【0050】

実施の形態６
実施の形態６は生体ＤＢ１５１に範囲を記憶する形態に関する。上述した実施形態では取得した屈折率と、生体ＤＢ１５１に記憶した屈折率との差が小さい細胞増殖割合を抽出する例を挙げて説明したがこれに限るものではない。本実施形態の如く、生体ＤＢ１５１に屈折率等の範囲を記憶しておき、取得した屈折率が当該範囲に属した場合に、対応する細胞増殖割合を抽出しても良い。生体ＤＢ１５１の膜厚フィールドには、細胞増殖割合に対応付けて膜厚の範囲が記憶されている。屈折率フィールドには、細胞増殖割合に対応付けて屈折率の範囲が記憶されている。消衰係数フィールドにも、細胞増殖割合に対応付けて消衰係数が記憶されている。表面粗さフィールドには、細胞増殖割合に対応付けて表面粗さの範囲が記憶されている。なお、実施の形態１で述べたように、細胞増殖割合に対応付けて膜の不均一性の範囲を記憶しても良い。また、生体ＤＢ１５１に記憶する細胞増殖割合も範囲を記憶するようにしても良い。

【0051】

図１１は細胞増殖割合の出力処理手順を示すフローチャートである。ＣＰＵ１１は、分光エリプソメータ１により計測を行い、演算処理により求めたＤＬＣの屈折率を取得する（ステップＳ１１１）。ＣＰＵ１１は、生体ＤＢ１５１から屈折率の範囲を読み出す（ステップＳ１１２）。ＣＰＵ１１は、取得した屈折率が属する範囲に対応する細胞増殖割合を、生体ＤＢ１５１から読み出す（ステップＳ１１３）。ＣＰＵ１１は、細胞増殖割合を表示部１４に出力する（ステップＳ１１４）。屈折率及び膜厚等、複数のパラメータを用いる場合、それぞれのパラメータについてステップＳ１１１〜Ｓ１１４の処理を行う。

【0052】

ＣＰＵ１１は、各パラメータに対応する細胞増殖割合が一致する場合、一致した細胞増殖割合を表示部１４に出力する。ＣＰＵ１１は、一致しない場合、読み出した各パラメータに対応する細胞増殖割合の平均値を求める。ＣＰＵ１１は、平均値を表示部１４に出力する。また、ＣＰＵ１１は、各パラメータに対応する細胞増殖割合が一致しない場合、細胞増殖割合の最小値及び最大値、または、最小値から最大値の範囲を出力しても良い。例えば膜厚に対応する細胞増殖割合がＡ、屈折率に対応する細胞増殖割合がＢ、消衰係数に対応する細胞増殖割合がＣであったとする。ここでＡ＜Ｂ＜Ｃの関係にある場合、ＣＰＵ１１は、最小値Ａ〜最大値Ｂを細胞増殖割合の範囲として出力してもよい。その他、それぞれのパラメータに対応する細胞増殖割合を表示部１４に出力しても良い。この場合、膜厚、消衰係数、屈折率及び表面粗さに対応する細胞増殖割合がそれぞれ表示される。なお、本実施形態においては取得した屈折率が属する範囲に対応する細胞増殖割合を一つ読み出す例を挙げたがこれに限るものではない。生体ＤＢ１５１に記憶する細胞増殖割合に対応する屈折率等の範囲を相互にオーバーラップさせても良い。ＣＰＵ１１は取得した屈折率が相互にオーバーラップする範囲に属する場合、対応する複数の細胞増殖割合を読み出す。例えば、ＣＰＵ１１は、取得した屈折率が生体ＤＢ１５１に記憶した２つの屈折率の範囲に属する場合、これら２つの屈折率の範囲に対応する２つの細胞増殖割合を読み出して、表示部１４に出力する。またはＣＰＵ１１は最小値の細胞増殖割合と、最大値の細胞増殖割合とを読み出し、最小値から最大値までを細胞増殖割合の範囲として出力しても良い。これにより本実施の形態におけるアルゴリズムにおいても、同様に各種情報を提供することが可能となる。

【0053】

本実施の形態６は以上の如きであり、その他は実施の形態１乃至５と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。

【0054】

実施の形態７
実施の形態７は複数の生体親和性を利用する形態に関する。図１２は実施の形態７に係る生体ＤＢ１５１のレコードレイアウトを示す説明図である。図３、図５及び図７の例では膜厚等に対し、一の生体親和性（図では細胞増殖割合）を記憶する例を示したが、複数の生体親和性を記憶しても良い。例えば膜厚等に対し、細胞増殖割合、抗血栓性、静菌活性値または殺菌活性の一つまたは複数を対応付けて記憶しても良い。図１２の例では、膜厚、屈折率、消衰計数及び表面粗さに対して、抗血栓性及び静菌活性値の２つが生体親和性として記憶されている。すなわち生体ＤＢ１５１には予め実験により得られた、膜の屈折率等と生体親和性の関係性が記憶されている。これにより、様々な観点から最適な条件を抽出することが可能となる。

【0055】

本実施の形態７は以上の如きであり、その他は実施の形態１乃至６と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。

【符号の説明】

【0056】

１ 分光エリプソメータ
１Ａ 可搬型記録媒体
２ キセノンランプ
３ 光照射器
４ ステージ
５ 光取得器
６ レール
７ 分光器
８ データ取込機
９ モータ制御機
１０ コンピュータ
１１ ＣＰＵ
１２ ＲＡＭ
１３ 入力部
１４ 表示部
１５ 記憶部
５０ 試料
１５１ 生体ＤＢ
１５２ 結果ＢＤ
Ｍ１〜Ｍ６ 第１モータ〜第６モータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】