(57)【要約】【課題】  塵埃等の付着を防止しながら複数枚の基板を固定可能であると共に、基板を載置面に載置した状態で、該基板の所望する領域に化学処理やプローブの固相化等を行うこと。【解決手段】  生体関連物質検出用の基板Ａを載置面１０ａの所定位置に載置した状態で固定する基板固定装置２であって、基板Ａが、多孔質であると共に既知の特異的結合物質Ｐを固相可能なプローブ領域Ｔを少なくとも１つ備え、プローブ領域Ｔ以外の非プローブ領域Ｔ’において載置面１０ａに開口が形成された貫通孔１１を有する載置台１０と、貫通孔１１を介して基板Ａの下面を保持する保持手段１５とを備える基板固定装置２及びこれを備える試験片の製造装置１並びに試験片の製造方法を提供する。【選択図】  図３
2006038460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体関連物質検出用の基板を載置面の所定位置に載置した状態で固定する基板固定装置であって、
前記基板は、多孔質であると共に既知の特異的結合物質を固相可能なプローブ領域を少なくとも１つ備え、
前記プローブ領域以外の非プローブ領域において載置面に開口が形成された貫通孔を有する載置台と、
前記貫通孔を介して前記基板の下面を保持する保持手段とを備えることを特徴とする基板固定装置。
【請求項２】
請求項１記載の基板固定装置において、
前記貫通孔が複数形成されていることを特徴とする基板固定装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の基板固定装置において、
前記載置面上に前記基板の上面より突出しない高さで形成され、基板の側面に当接可能な当接部を備え、
該当接部は、前記基板を前記所定位置に位置決めさせることを特徴とする基板固定装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の基板固定装置において、
前記載置台は、導電性を有する材料により形成されていることを特徴とする基板固定装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の基板固定装置において、
前記保持手段は、前記載置台を載置すると共に前記貫通孔に接続可能な流路を有するベースと、前記流路に接続されて流路内の空気を吸引して前記非プローブ領域における前記基板の下面を吸引保持する圧力手段とを備えていることを特徴とする基板固定装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の基板固定装置において、
前記載置台に前記基板を載置した状態で前記載置面の全体を覆うと共に載置台に着脱可能に固定される蓋部材を備え、
該蓋部材は、前記基板を前記載置面との間で押さえつけた状態で前記載置台に固定されることを特徴とする基板固定装置。
【請求項７】
請求項１から４のいずれか１項に記載の基板固定装置において、
前記載置台は、前記プローブ領域において前記載置面に開口が形成された溶液用貫通孔を有し、
前記載置台に前記基板を載置した状態で、基板の上面に密着しながら前記載置面の全体を覆うと共に載置台に着脱可能に固定され、且つ、前記プローブ領域の真上に形成された貯液孔を有する治具と、
前記貯液孔に溶液を供給し、貯液孔の内周面と前記プローブ領域の上面とで囲まれた空間に溶液を貯液させる溶液供給手段と、
前記プローブ領域及び前記溶液用貫通孔を通過させて前記貯液された溶液を除去する溶液除去手段とを備えていることを特徴とする基板固定装置。
【請求項８】
請求項７記載の基板固定装置において、
前記溶液が、前記プローブ領域を所定の状態に化学処理する溶液、又は、前記プローブ領域を洗浄する洗浄液であることを特徴とする基板固定装置。
【請求項９】
請求項７又は８記載の基板固定装置において、
前記溶液除去手段は、前記載置台を載置すると共に前記溶液用貫通孔に接続可能な溶液用流路を有する溶液用ベースと、前記溶液用流路に接続されて前記貯液された溶液を吸引する溶液用吸引ポンプと、該溶液用吸引ポンプと前記溶液用ベースとの間に介在されて溶液用吸引ポンプで吸引された溶液を貯める貯液手段とを備えていることを特徴とする基板固定装置。
【請求項１０】
請求項７から９のいずれか１項に記載の基板固定装置において、
前記載置台は、耐薬品性を有する材料により形成されていることを特徴とする基板固定装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の基板固定装置において、
前記基板は、メンブレン基板であることを特徴とする基板固定装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の基板固定装置と、
前記基板のプローブ領域の所定位置に前記特異的結合物質を液滴状に吐出し、特異的結合物質を固相化させるプローブ吐出手段とを備えることを特徴とする試験片の製造装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の試験片の製造装置において、
前記プローブ領域に吐出された前記特異的結合物質が、前記所定位置に吐出されたか否かを確認するプローブ検査手段を備えていることを特徴とする試験片の製造装置。
【請求項１４】
多孔質であると共に、既知の特異的結合物質を固相可能なプローブ領域を少なくとも１つ備える生体関連物質検出用の基板に、特異的結合物質を固相させて試験片を製造する試験片の製造方法であって、
前記基板を載置台の載置面に載置した後、前記プローブ領域に溶液を供給すると共にプローブ領域を通過させて、該プローブ領域を所定の状態に化学処理する処理工程と、
該処理工程後、前記プローブ領域以外の非プローブ領域において前記基板の下面を吸引して基板を保持固定する固定工程と、
該固定工程後、前記プローブ領域の所定位置に前記特異的結合物質を液滴状に吐出し、特異的結合物質を固相化させるスポッティング工程と、
該スポッティング工程後、前記特異的結合物質が前記所定位置に吐出された否かを検査する検査工程と、
該検査工程後、前記プローブ領域に洗浄液を供給すると共にプローブ領域を通過させて該プローブ領域を洗浄し、固相化が不完全な前記特異的結合物質を洗い流す洗浄工程とを備え、
前記各工程を行う際、前記基板を前記載置面に載置した状態で行うことを特徴とする試験片の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体関連物質の検出に用いられる基板を固定する基板固定装置及びこれを備えた試験片の製造装置並びに試験片の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、基板上に遺伝子を検出可能な核酸プローブの微小なスポットを整列させ、そこに検体である遺伝子を反応させると共にハイブリダイズ反応を利用してそのハイブリシグナルを検出することで、遺伝子の発現量や変異等の情報を網羅的に解析するためのツールとして、ＤＮＡマイクロアレイが知られている。このようなＤＮＡマイクロアレイは、反応時間の短縮、遺伝子の高密度化や感度、再現性の向上、品質の安定性等が要求されている。そして、これらの要求を満たすよう様々なＤＮＡマイクロアレイの製造装置や製造方法が提供されている。
一般的にＤＮＡマイクロアレイ等の試験片を製造するには、基板を固定装置等に固定した後に、基板上に核酸プローブを固相化して製造を行っている。ところが、試験片の製造を行う際、メンブレン等の基板を一枚一枚手作業により固定装置の所定位置に載置すると共に、プローブの固相化後、基板を移動する必要があるので手間と時間がかかるものであった。
そこで、これを解消するための固定装置の１つとして、手で直接触ることなく、メンブレン等の基板を所定位置に載置することができるメンブレン固定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載されているメンブレン固定装置は、吸引管を有する下部吸引槽と、該下部吸引層上に被冠固定可能な上部吸引槽とを備えている。上部吸引槽は、多数の通気開口が形成された受板を有しており、該受板上に合成樹脂板等からなる多数の微小吸引孔が設けられた多孔板が載置されている。また、上部吸引槽は、多孔板の上面と同じ高さで、且つ、多孔板を囲むようにマグネットシートを有している。そして、多孔板及びマグネットシート上にメンブレンを載置して、マグネットシートと同じ方形枠状の押さえ用マグネットシートでメンブレンを上方から押さえるようになっている。
このメンブレン固定装置によりメンブレンを固定するには、メンブレンを載置して押さえ用マグネットシートで押さえた後に、吸引管より下部吸引槽内の空気を吸引する。これにより、メンブレンは、受板の通気開口及び多孔板の微小吸引孔を介して、多孔板の全ての領域（面積）において吸引される。従って、メンブレンを確実に固定することができる。また、メンブレンの固定後、メンブレン上にプローブを固相化してマイクロアレイ等の試験片の製造を行う。そして、試験片の製造後、上部吸引槽と下部吸引槽とを分離させ、次の上部吸引槽を下部吸引槽に嵌合させた後、次の試験片の製造を行うことができる。
【０００４】
また、一般的に試験片を製造する際、例えば、プローブを基板に付着し易くするために、予め基板に所定の化学処理（例えば、特許文献２参照）を行う必要がある。そして、基板の化学処理を行った後、該基板を固定装置に固定し、プローブの固相化を行っている。
【特許文献１】特許第３３０５２９５号公報
【特許文献２】特開２００３−１９４８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の固定装置には、以下の課題が残されている。
即ち、上記特許文献１記載のメンブレン固定装置は、基板を固定する際に、基板全体をエアーで吸引して固定するため、空気中に浮遊している塵埃等を基板に引き寄せ、該基板に付着させる恐れがあった。そのため、解析時に塵埃等がノイズとなり、解析結果に影響を与え、正確な解析を行えない可能性があった。
また、メンブレン固定装置は、基板を単に載置固定するだけのものであり、基板を載置した状態で、特許文献２に記載されているような基板を活性化するための溶液を用いた種々の化学処理を行うことは考慮されていなかった。そのため、基板を化学処理等するには、固定装置とは別の装置を用いて別個に行うしかなかく、載置面への基板の付け外しや基板の移動を頻繁に行う必要があった。そのため、作業時間や手間がかかるものであった。仮に、基板をメンブレン固定装置に載置した状態で、特許文献２に記載されているような化学処理を行った場合には、プローブ固定領域（テストサイト）以外の余分な領域に溶液が付着してしまい大量の溶液が必要となるばかりでなく、溶液とプローブ固定領域との接触状態が不均一になる恐れがあった。
更に、メンブレン固定装置を使用した試験片の製造方法では、基板をステージに１枚しか固定することができないため、複数の基板を同時に処理する場合にはステージを基板の枚数分用意する必要がある。そのため、コストがかかるものであった。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであって、その目的は、塵埃等の付着を防止しながら複数枚の基板を固定可能であると共に、基板を載置面に載置した状態で、該基板の所望する領域に化学処理やプローブの固相化等を行うことができる基板固定装置及びこれを備えた試験片の製造装置及び試験片の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
請求項１に係る発明は、生体関連物質検出用の基板を載置面の所定位置に載置した状態で固定する基板固定装置であって、前記基板が、多孔質であると共に既知の特異的結合物質を固相可能なプローブ領域を少なくとも１つ備え、前記プローブ領域以外の非プローブ領域において載置面に開口が形成された貫通孔を有する載置台と、前記貫通孔を介して前記基板の下面を保持する保持手段とを備える基板固定装置を提供する。
【０００８】
この発明に係る基板固定装置においては、基板を載置台の載置面の所定位置に載置したときに、載置面に形成された貫通孔の開口上に、基板の非プローブ領域が位置する。そして、保持手段が、貫通孔を介して基板の下面、即ち、非プローブ領域における基板の下面を、例えば、吸引や吸着によって保持する。これにより、基板を載置面に確実に固定することができる。
特に、基板を固定する際に、多孔質であるプローブ領域に何ら影響を与えずに固定するので、従来のように、基板全体を吸引することで塵埃等を基板に引き寄せてしまうことはない。よって、塵埃が基板のプローブ領域に付着する可能性がない。従って、生体関連物質の検出への影響を極力低減した状態で確実に基板の固定を行うことができる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の基板固定装置において、前記貫通孔が複数形成されている基板固定装置を提供する。
【００１０】
この発明に係る基板固定装置においては、貫通孔が複数形成されているので、プローブ領域の数や形状等に関係なく、安定して基板の固定を行うことができる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載の基板固定装置において、前記載置面上に前記基板の上面より突出しない高さで形成され、基板の側面に当接可能な当接部を備え、該当接部が、前記基板を前記所定位置に位置決めさせる基板固定装置を提供する。
【００１２】
この発明に係る基板固定装置においては、基板を載置面に載置する際に、基板の側面を当接部に当接させることで位置決めができ、より容易、且つ、確実に基板を所定位置に載置することができる。従って、非プローブ領域と貫通孔の開口とを高精度に位置合わせでき、基板の固定をより確実なものにすることができる。
また、当接部は、基板の上面より突出しない高さに形成されているので、基板を固定した後に、例えば、別の装置にてプローブ領域に特異的結合物質等の吐出を行う際に、当接部との干渉等を防ぐことができる。このように、他の装置等に影響を与えることなく、確実に基板の位置決めを行うことができる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の基板固定装置において、前記載置台が、導電性を有する材料により形成されている基板固定装置を提供する。
【００１４】
この発明に係る基板固定装置においては、載置台が導電性を有する材料で形成されているので、静電気の帯電を極力防止することができる。従って、載置面に基板を載置した後に、基板上に静電気の帯電による塵埃の付着を防止することができる。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の基板固定装置において、前記保持手段が、前記載置台を載置すると共に前記貫通孔に接続可能な流路を有するベースと、前記流路に接続されて流路内の空気を吸引して前記非プローブ領域における前記基板の下面を吸引保持する圧力手段とを備えている基板固定装置を提供する。
【００１６】
この発明に係る基板固定装置においては、ベース上に載置されている載置台の貫通孔と、ベースの流路とが接続されている状態となっている。そして、圧力手段、例えば、吸引ポンプを作動させて流路内の空気を吸引すると、該流路に接測されている貫通孔内の吸引も行える。つまり、非プローブ領域における基板の下面を吸引保持することができる。このように吸引力を利用して基板を確実に固定することができる。また、非プローブ領域を吸引しているので、多孔質であるプローブ領域を介して、空気中の塵埃等を基板に引き寄せることはない。また、単に空気を吸引するだけであるので、構成が容易であると共に熱の発生等がなく基板への影響が少ない。
【００１７】
請求項６に係る発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の基板固定装置において、前記載置台に前記基板を載置した状態で前記載置面の全体を覆うと共に載置台に着脱可能に固定される蓋部材を備え、該蓋部材が、前記基板を前記載置面との間で押さえつけた状態で前記載置台に固定される基板固定装置を提供する。
【００１８】
この発明に係る基板固定装置においては、蓋部材を載置台に固定させることで、載置面の全体を覆った状態で基板の上面に蓋をすることができる。これにより、基板を固定した後、例えば、該基板上に特異的結合物質を固相させるまでの間、或いは、基板上に特異的結合物質を固相させた後に、空気中から基板に塵埃が付着することをより確実に防止することができる。
特に、蓋部材は、基板を載置面に押さえつけた状態で載置台に固定されるので、保持手段による基板の保持を解いたとしても、載置面と基板との位置関係を維持することができる。よって、基板をがたつかせたり、移動させることなく載置台のみを単独で移動させることができる。また、基板のがたつき等による該基板の擦れや傷の発生等を防止できるので、解析結果に影響を与えることはない。
【００１９】
請求項７に係る発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の基板固定装置において、前記載置台が、前記プローブ領域において前記載置面に開口が形成された溶液用貫通孔を有し、前記載置台に前記基板を載置した状態で、基板の上面に密着しながら前記載置面の全体を覆うと共に載置台に着脱可能に固定され、且つ、前記プローブ領域の真上に形成された貯液孔を有する治具と、前記貯液孔に溶液を供給し、貯液孔の内周面と前記プローブ領域の上面とで囲まれた空間に溶液を貯液させる溶液供給手段と、前記プローブ領域及び前記溶液用貫通孔を通過させて前記貯液された溶液を除去する溶液除去手段とを備えている基板固定装置を提供する。
【００２０】
この発明に係る基板固定装置においては、基板を載置面の所定位置に載置したときに、載置面に形成された溶液用貫通孔の開口上に、プローブ領域が位置する。そして、この状態で治具を載置台に固定すると、プローブ領域の真上に貯液孔が形成されているので、該貯液孔を介してプローブ領域のみを外気に露出させることができる。そして、溶液供給手段により、貯液孔に溶液を供給することで、貯液孔の内周面とプローブ領域の上面とで囲まれた空間に溶液の貯液が行える。この際、治具は、基板の上面に密着した状態で載置台に固定されているので、溶液は漏れることなく確実に貯液される。
そして、溶液除去手段が、多孔質であるプローブ領域及び溶液用貫通孔を通過させて、溶液を除去することで、例えば、溶液によるプローブ領域の化学処理や洗浄等を行うことができる。
このように、基板の化学処理と載置固定とを別々に行っていた従来とは異なり、基板を載置面に載置した状態で、容易にプローブ領域の化学処理や洗浄等を行うことができるので、時間や手間の短縮を図ることができる。また、プローブ領域のみに溶液を使用することができるので、無駄なく（効率良く）溶液を使用でき、低コスト化を図ることができる。
【００２１】
請求項８に係る発明は、請求項７記載の基板固定装置において、前記溶液が、前記プローブ領域を所定の状態に化学処理する溶液、又は、前記プローブ領域を洗浄する洗浄液である基板固定装置を提供する。
【００２２】
この発明に係る基板固定装置においては、所定の溶液を使用することで、プローブ領域の化学処理を行え、また、所定の洗浄液を使用することでプローブ領域の洗浄を行うことができる。
【００２３】
請求項９に係る発明は、請求項７又は８記載の基板固定装置において、前記溶液除去手段が、前記載置台を載置すると共に前記溶液用貫通孔に接続可能な溶液用流路を有する溶液用ベースと、前記溶液用流路に接続されて前記貯液された溶液を吸引する溶液用吸引ポンプと、該溶液用吸引ポンプと前記溶液用ベースとの間に介在されて溶液用吸引ポンプで吸引された溶液を貯める貯液手段とを備えている基板固定装置を提供する。
【００２４】
この発明に係る基板固定装置においては、溶液用ベース上に載置されている載置台の溶液用貫通孔と、溶液用ベースの溶液用流路のとが接続されている状態となっている。そして、溶液用吸引ポンプを作動させて溶液用流路内の空気を吸引すると、溶液用流路に接続されている溶液用貫通孔内の吸引も行える。つまり、プローブ領域における基板の下面を吸引し、この吸引力を利用して貯液された溶液をプローブ領域及び溶液用貫通孔を介して吸引することができる。また、吸引された溶液は、貯液手段に排水されて貯まる。このように吸引力を利用して貯液された溶液を確実に除去することができる。
【００２５】
請求項１０に係る発明は、請求項７から９のいずれか１項に記載の基板固定装置において、前記載置台が、耐薬品性を有する材料により形成されている基板固定装置を提供する。
【００２６】
この発明に係る基板固定装置においては、載置台が耐薬品性を有しているので、プローブ領域の化学処理や洗浄を行うために各種の溶液を使用したとしても、溶液の影響を受けることはない。よって、長期間の使用における信頼性の向上を図ることができる。
【００２７】
請求項１１に係る発明は、請求項１から１０のいずれか１項に記載の基板固定装置において、前記基板が、メンブレン基板である基板固定装置を提供する。
【００２８】
この発明に係る基板固定装置においては、生体関連物質の検出への影響を極力低減した状態で確実にメンブレン基板の固定を行うことができる。
【００２９】
請求項１２に係る発明は、請求項１から１１のいずれか１項に記載の基板固定装置と、前記基板のプローブ領域の所定位置に前記特異的結合物質を液滴状に吐出し、特異的結合物質を固相化させるプローブ吐出手段とを備える試験片の製造装置を提供する。
【００３０】
この発明に係る試験片の製造装置においては、プローブ吐出手段により基板のプローブ領域の所定位置に特異的結合物質を液滴状に吐出し、該特異的結合物質を固相化させることでマイクロアレイ等の試験片を製造することができる。特に、基板固定装置により、塵埃等の付着が防止された状態で固定されている基板に特異的結合物質の固相を行えるので、より高品質な試験片を製造できる。従って、ノイズ等の影響がなく、より高精度に生体関連物質の検査を行うことができる。
【００３１】
請求項１３に係る発明は、請求項１２記載の試験片の製造装置において、前記プローブ領域に吐出された前記特異的結合物質が、前記所定位置に吐出されたか否かを確認するプローブ検査手段を備えている試験片の製造装置を提供する。
【００３２】
この発明に係る試験片の製造装置においては、プローブ検査手段が、プローブ吐出手段により確実に所定位置に特異的結合物質が吐出されたか否かを確認するので、さらに高品質な試験片の製造を行うことができる。
【００３３】
請求項１４に係る発明は、多孔質であると共に、既知の特異的結合物質を固相可能なプローブ領域を少なくとも１つ備える生体関連物質検出用の基板に、特異的結合物質を固相させて試験片を製造する試験片の製造方法であって、前記基板を載置台の載置面に載置した後、前記プローブ領域に溶液を供給すると共にプローブ領域を通過させて、該プローブ領域を所定の状態に化学処理する処理工程と、該処理工程後、前記プローブ領域以外の非プローブ領域において前記基板の下面を吸引して基板を保持固定する固定工程と、該固定工程後、前記プローブ領域の所定位置に前記特異的結合物質を液滴状に吐出し、特異的結合物質を固相化させるスポッティング工程と、該スポッティング工程後、前記特異的結合物質が前記所定位置に吐出された否かを検査する検査工程と、該検査工程後、前記プローブ領域に洗浄液を供給すると共にプローブ領域を通過させて該プローブ領域を洗浄し、固相化が不完全な前記特異的結合物質を洗い流す洗浄工程とを備え、前記各工程を行う際、前記基板を前記載置面に載置した状態で行う試験片の製造方法を提供する。
【００３４】
この発明に係る試験片の製造方法においては、まず、基板を載置台の載置面に載置した後、プローブ領域に溶液を供給すると共に溶液を通過させてプローブ領域を所定の状態に化学処理する処理工程を行う。これにより、特異的結合物質を固相させる前にプローブ領域の前処理を行うことができる。この処理工程の後、固定工程により基板を載置面に固定させる。つまり、非プローブ領域において基板の下面を吸引することで、基板を載置面に吸引保持させる。この際、非プローブ領域のみを吸引して基板の固定を行うので、多孔質であるプローブ領域に影響を与えることはない。よって、従来のように空気中に浮遊する塵埃等を基板に引き寄せて付着させることはない。
この基板の固定後、スポッティング工程によりプローブ領域の所定位置に特異的結合物質を液滴状に、例えば、アレイ状に吐出する。その後、検査工程により、確実に所定位置に特異的結合物質が吐出されたか否かを検査する。そして、検査後、プローブ領域に洗浄液を供給すると共に通過させてプローブ領域を洗浄することで、固相が不完全な特異的結合物質のみを洗い流す洗浄工程を行う。この検査工程及び洗浄工程により、プローブ領域の所定位置に確実に固相化された特異的結合物質のみを得ることができる。特に、固定工程の際に、塵埃等の付着を防止した状態で基板を固定しているので、高品質な試験片の製造を行うことができる。
また、基板を載置面に載置した状態で、各工程を行えるので、一連の流れで効率良く試験片を製造でき、製造時間や手間の短縮、低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００３５】
この発明に係る基板固定装置によれば、保持手段が貫通孔を介して基板の下面、即ち、非プローブ領域における基板の下面を吸引等により保持するので、該基板を載置面に確実に固定することができる。特に、基板を固定する際に、多孔質であるプローブ領域に何ら影響を与えずに固定するので、塵埃等を基板に引き寄せてプローブ領域に付着させる可能性がない。従って、生体関連物質の検出への影響を極力低減した状態で確実に基板の固定を行うことができる。
また、基板を載置面に載置した状態で、容易にプローブ領域の化学処理や洗浄等を行うことができるので、時間や手間の短縮を図ることができる。更に、プローブ領域のみに溶液を使用することができるので、無駄なく（効率良く）溶液を使用でき、低コスト化を図ることができる。
【００３６】
また、本発明に係る試験片の製造装置によれば、基板固定装置により塵埃等の付着が防止された状態で固定されている基板に特異的結合物質の固相を行えるので、より高品質な試験片を製造できる。従って、ノイズ等の影響がなく、より高精度に生体関連物質の検査を行うことができる。  
更に、本発明に係る試験片の製造方法によれば、基板を載置面に載置した状態で、各工程を行えるので、一連の流れで効率良く試験片を製造でき、製造時間や手間の短縮、低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
次に、本発明に係る基板固定装置及びこれを備えた試験片の製造装置並びに試験片の製造方法の一実施形態を、図１から図８を参照して説明する。
なお、本実施形態で使用されるメンブレン基板（基板）Ａは、図１及び図２に示すように、上面視正方形状に形成されており、その略中心には、上面と下面との間で両面に垂直な方向に延びて形成され、上面及び下面に開口を有する複数の孔の有する、即ち、多孔質であると共にアミノ標識されたプローブ（既知の特異的結合物質）Ｐを固相可能な円形テストサイト（プローブ領域）Ｔを１つ備えているものである。
即ち、このメンブレン基板Ａは、全体が多孔質部材（例えば、フロースルー型多孔質フィルタ）Ｂで形成されており、円形のテストサイトＴ以外の領域である非プローブ領域Ｔ’において、メンブレン基板Ａの上面及び下面に、ハンドリングするための保持部材（樹脂のラミネート等）Ｒがコーティングされている。つまり、テストサイトＴの領域においてのみ、上面及び下面に多孔質部材Ｂが露出しているので、該テストサイトＴは、上述したように上面及び下面に開口を有する複数の孔を有している。なお、テストサイトＴは、円形に限られるものではなく、また、１つに限られるものではない。
【００３８】
本実施形態の試験片の製造装置１は、図３に示すように、基板固定装置２と、基板固定装置２に固定されているメンブレン基板Ａの各テストサイトＴの所定位置に上記プローブＰを液滴状に吐出し、該プローブＰを固相化させるプローブ用分注ノズル（プローブ吐出手段）３と、テストサイトＴに吐出されたプローブＰが所定位置に吐出されたか否かを確認する図４に示す顕微鏡（例えば、オリンパス社製ＢＸ５１）（プローブ検査手段）４とを備えている。
なお、本実施形態において、生体関連物質とは、動物、植物、微生物等の細胞のみならず、これらに寄生しなければ自ら増殖できないウイルス等に由来する物質も含む。生体関連物質は、これらの細胞等により直接抽出、単離された天然形態のもののみならず、遺伝子光学的手法を利用して生産されたもの、化学的に修飾されたものも含む。例えば、ホルモン類、腫瘍マーカー、酵素、抗体、抗原、アブザイム、その他のタンパク質、核酸、ｃＤＮＡ、ＤＮＡ、ｍＲＮＡ等の物質である。
また、プローブＰとは、上記生体関連物質に対して特異的に結合する物質を意味し、例えば、ホルモン類のリガンドとその受容体、酵素とその基質、特定配列を有する核酸とこれに相補的な配列を有する核酸等の関係にある、何れかが含まれる。
【００３９】
上記基板固定装置２は、図３に示すように、生体関連物質検出用のメンブレン基板Ａを、載置面１０ａの所定位置に載置した状態で固定するものであって、上面が上記載置面１０ａであり、テストサイトＴ以外の非プローブ領域Ｔ’において載置面１０ａに開口が形成された貫通孔１１を有する載置台１０と、貫通孔１１を介してメンブレン基板Ａの下面を保持する保持手段１５とを備えている。
なお、図３においては、複数のメンブレン基板Ａのうち、１枚のメンブレン基板Ａを図示している。
上記載置台１０は、図５に示すように、導電性及び耐薬品性を有する材料、例えば、ＳＵＳ３０３、３０４等のステンレス鋼からなり、上面視矩形状に形成されている。なお、載置台１０の材料は、ステンレス鋼に限られるものではない。例えば、テストサイトＴを化学処理する溶剤として、シランカップリング材、ポリ−Ｌ−リジン、アルコール、アセトン、緩衝液等があるが、これらの溶剤に耐性を有する材料として、テフロン（登録商標）、ステンレス鋼を用いても構わない。但し、上述したように、導電性及び耐薬品性の両方を有するＳＵＳ３０３、３０４等のステンレス鋼を使用することが好ましい。特に、ＳＵＳ３０３は、錆び難く、加工が容易であることから特に好ましい。  
【００４０】
また、載置台１０は、メンブレン基板Ａを複数載置できるように載置面１０ａが形成されている。本実施形態においては、図５に示すように、縦方向（紙面に対して上下方向）に４個、横方向（紙面に対して横方向）に６個の計２４個のメンブレン基板Ａを隣接した状態で載置できるようになっている。また、載置台１０には、該載置台１０を固定する固定用ねじを取り付けるための取付孔１０ｂが載置面１０ａの両側にそれぞれ２つ毎形成されている。なお、この取付孔１０ｂは、図３に示す固定用ねじ１６を取り付けたときに、該固定用ねじ１６を内部に埋没させて、固定用ねじ１６の上部が載置面１０ａの上面から突出させないようにザグリ穴となっている。
【００４１】
また、上記貫通孔１１は、メンブレン基板Ａ１枚に対して、メンブレン基板Ａの４隅に当たる位置に４つ（複数）毎形成されている。また、載置台１０には、メンブレン基板ＡのテストサイトＴに当たる位置において、載置面１０ａに開口が形成された溶液用貫通孔１２が形成されている。この溶液用貫通孔１２の開口は、テストサイトＴの直径と略同じ大きさで形成されている。
更に、載置台１０は、載置面１０ａ上にメンブレン基板Ａを載置したときに、該メンブレン基板Ａの上面より突出しない高さで形成され、メンブレン基板Ａの側面に当接可能な当て付け（当接部）１３を複数備えている。この当て付け１３は、メンブレン基板Ａを載置面１０ａに所定位置に位置決めさせる機能を有しており、メンブレン基板Ａ１枚に対して４つ毎当接するよう、各メンブレン基板Ａを囲むように形成されている。
【００４２】
上記保持手段１５は、図３に示すように、載置台１０を載置すると共に各貫通孔１１に接続可能な流路２０を有するベース２１と、該流路２０に接続されて流路２０内の空気を吸引し、非プローブ領域Ｔ’におけるメンブレン基板Ａの下面を吸引保持するバキュームポンプ（例えば、アルバックテクノ社製ＤＡ１５Ｄ）（圧力手段）２２とを備えている。
また、ベース２１の上面には、載置台１０の取付孔１０ｂに対向する位置に固定用ねじ１６を螺合するためのねじ溝２１ａが形成されている。そして、ベース２１と載置台１０とは、固定用ねじ１６を介して結合されるようになっている。また、ベース２１と載置台１０とを結合する際、両者の間にゴムシート２３を介在させて結合できるようになっており、ベース２１と載置台１０との間のエアー漏れを極力なくすことができるようになっている。なお、このゴムシート２３には、載置台１０の貫通孔１１に対向する位置に同じ大きさの孔２３ａが形成されている。
【００４３】
更に、本実施形態の基板固定装置２は、図６に示すように、載置台１０にメンブレン基板Ａを載置した状態で、メンブレン基板Ａの上面に密着しながら載置面１０ａの全体を覆うと共に載置台１０に着脱可能に固定され、且つ、テストサイトＴの真上に形成された貯液孔３０ａを有する治具３０と、該貯液孔３０ａに溶液Ｗを供給し、貯液孔３０ａの内周面とテストサイトＴの上面とで囲まれた空間に溶液Ｗを貯液させる溶液用分注ノズル（溶液供給手段）３１と、テストサイトＴ及び上記溶液用貫通孔１２を通過させて貯液された溶液Ｗを除去する溶液除去手段３２とを備えている。
上記溶液用分注ノズル３１は、溶液Ｗとして、テストサイトＴを所定の状態に化学処理する溶液、例えば、１０％のポリ−Ｌ−リジン（シグマ社製）や、テストサイトＴを洗浄する洗浄液、例えば、ＰＢＳ（リン酸緩衝生理食塩水：phosphate-buffered salt solution）を状況に応じて吐出するようになっている。この使い分けについては、後に詳細に説明する。
【００４４】
上記溶液除去手段３２は、載置台１０を載置すると共に溶液用貫通孔１２に接続可能な溶液用流路３３を有する溶液用ベース３４と、溶液用流路３３に接続されて貯液された溶液Ｗを吸引する上記バキュームポンプ２２（溶液用吸引ポンプ）と、該バキュームポンプ２２と溶液用ベース３４との間に介在されてバキュームポンプ２２で吸引された溶液Ｗを貯める排水タンク３５（貯液手段）とを備えている。
溶液用ベース３４は、図示しないスポッティング装置（Perkin Elmer Life sciences社製Bio chip arrayer）上に設置されており、上記ベース２１と同様に、載置台１０の取付孔１０ｂに対向する位置に固定用ねじ１６を螺合するためのねじ溝３４ａが形成されている。そして、溶液用ベース３４と載置台１０とは、固定用ねじ１６を介して結合されるようになっている。また、溶液用ベース３４と載置台１０とを結合する際、同様に両者の間にゴムシート３５を介在させて結合できるようになっており、溶液用ベース３４と載置台１０との間のエアー漏れを極力なくすことができるようになっている。なお、このゴムシート３５には、載置台１０の溶液用貫通孔１２に対向する位置に同じ大きさの孔３５ａが形成されている。
また、バキュームポンプ２２は、上述した保持手段１５を構成するバキュームポンプ２２を利用した構成にしたが、別個のポンプを利用しても構わない。
【００４５】
更に、本実施形態の基板固定装置２は、図７に示すように、載置台１０にメンブレン基板Ａを載置した状態で載置面１０ａの全体を覆うと共に、載置台１０に着脱可能に嵌合固定する蓋部材４０を備えている。この蓋部材４０は、メンブレン基板Ａを載置面１０ａとの間で押さえつけた状態で載置台１０に嵌合固定するようになっている。
【００４６】
上記顕微鏡４は、図４に示すように、上記載置台１０を載置すると共に、該載置台１０を水平面に平行な一方向に向けて移動させるＸステージ４５と、該Ｘステージ４５を載置すると共に、Ｘステージ４５及び載置台１０を水平面に平行な他方向（一方向と直交する方向）に向けて移動させるＹステージ４６と、載置台１０に載置されているメンブレン基板ＡのテストサイトＴに光を照射し、例えば、プローブＰの自家蛍光等を撮影するＣＣＤ４７とを備えている。そして、撮影した自家蛍光を利用し、ＷＩＢキューブ、露光時間４００ｍｓの設定でプローブＰがテストサイトＴの所定位置に固相されているか否かを確認するようになっている。
【００４７】
このように構成された基板固定装置２及び試験片の製造装置１により、メンブレン基板ＡのテストサイトＴにアミノ標識されたプローブＰをアレイ状に固相させて試験片、即ち、マイクロアレイを製造する場合について以下に説明する。
本実施形態の試験片の製造方法は、メンブレン基板Ａを載置台１０の載置面１０ａに載置した後、テストサイトＴに溶液Ｗを供給すると共にテストサイトＴを通過させて、該テストサイトＴを所定の状態に化学処理する処理工程と、該処理工程の後、テストサイトＴ以外の非プローブ領域Ｔ’においてメンブレン基板Ａの下面を吸引してメンブレン基板Ａを保持固定する固定工程と、該固定工程後、テストサイトＴの所定位置にプローブＰを液滴状に吐出し、プローブＰを固相化させるスポッティング工程と、該スポッティング工程後、プローブＰが所定位置に吐出されたか否かを検査する検査工程と、該検査工程後、テストサイトＴに洗浄液を供給すると共にテストサイトＴを通過させ、該テストサイトＴを洗浄し、固相化が不完全なプローブＰを洗い流す洗浄工程とを有し、これら各工程を行う際、メンブレン基板Ａを載置面１０ａに載置した状態で行うものである。これら各工程について、以下に詳細に説明する。
【００４８】
初めに、載置台１０の載置面１０ａ上の所定位置に２４枚のメンブレン基板Ａをピンセット等を利用して載置する。この際、載置面１０ａ上には、メンブレン基板Ａ１枚当たりに該メンブレン基板Ａを囲むように当て付け１３が４つ毎形成されているので、当て付け１３にメンブレン基板Ａの４つの側面を当接させることで、容易且つ確実にメンブレン基板Ａを所定位置に載置することができる。
メンブレン基板Ａの載置後、上記処理工程を行う。まず、図６に示すように、メンブレン基板Ａを載置した載置台１０をゴムシート３５を間に挟んだ状態で溶液用ベース３４の上部に載置し、載置台１０と溶液用ベース３４とを固定する。即ち、載置台１０の四隅の取付孔１０ｂ（ザグリ穴）に固定用ねじ１６を挿入し、該固定用ねじ１６を溶液用ベース３４のねじ溝３４ａに螺合させて載置台１０と溶液用ベース３４との固定を行う。特に、載置台１０と溶液用ベース３４との間にゴムシート３５が介在されているので、載置台１０と溶液用ベース３４とが確実に密着した状態で固定され、載置台１０と溶液用ベース３４との間の隙間からエアーが漏れることを防止できる。
【００４９】
次に、載置台１０に治具３０を固定する。これにより、テストサイトＴが貯液孔３０ａを介して露出した状態となり、テストサイトＴ以外の非プローブ領域Ｔ’が治具３０に覆われた状態となる。また、治具３０は、メンブレン基板Ａの上面に密着した状態で固定されているので、貯液孔３０ａとテストサイトＴとの間に隙間が生じることはない。また、載置面１０ａ上に形成された当て付け１３は、メンブレン基板Ａの上面より突出しない高さに形成されているので、メンブレン基板Ａの上面に密着状態に固定する治具３０に影響を与えることはない。
治具３０を固定した後、溶液用分注ノズル３１により、貯液孔３０ａの上部から各貯液孔３０ａに１０％のポリ−Ｌ−リジン（シグマ社製）の溶液（溶液Ｗ）を順に供給（分注）し、貯液孔３０ａの内周面とテストサイトＴの上面とで囲まれた空間に溶液を貯液する。
【００５０】
全ての貯液孔３０ａに溶液を貯液した後、バキュームポンプ２２を作動させて溶液用ベース３４の溶液用流路３３の吸引を行って、負圧状態を作る。これにより、貯液された溶液は、テストサイトＴを浸透しながら複数の孔を介して多孔質であるテストサイトＴを通過し、その後、溶液用貫通孔１２及び溶液用流路３３を通って排水タンク３５に排出される。この処理工程を行うことで、テストサイトＴを所定の状態に化学処理することができる。
【００５１】
上記化学処理による前処理の終了後、載置台１０から治具３０を取り外すと共に、固定用ねじ１６を取り外して、溶液用ベース３４からメンブレン基板Ａを載置したまま載置台１０を取り外す。そして、図７に示すように、載置台１０に蓋部材４０を嵌合固定する。これにより、載置面１０ａが外気と遮断されるので、テストサイトＴに空気中の塵埃等が付着することを防止することができる。また、蓋部材４０は、メンブレン基板Ａを載置面１０ａとの間で押さえつけた状態で固定するので、載置台１０を移動させたとしても、メンブレン基板Ａが載置面１０ａの所定位置からずれることはない。
そして、蓋部材４０を取り付けた後、載置台１０を図示しない真空乾燥機（例えば、ヤマト化学社製ＤＰ２２）内に入れ、６０分間載置台１０を乾燥させる。
【００５２】
次いで、乾燥終了後、載置台１０を真空乾燥機から取り出すと共に蓋部材４０を取り外し、固定工程を行う。
この固定工程は、図３に示すように、まず、載置台１０をゴムシート２３を間に挟んだ状態でスポッティング装置に設置されたベース２１の上部に載置し、載置台１０とベース２１とを固定する。即ち、載置台１０の四隅の取付孔１０ｂ（ザグリ穴）に固定用ねじ１６を挿入し、該固定用ねじ１６をベース２１のねじ溝２１ａに螺合させて載置台１０とベース２１との固定を行う。この際、上述した処理工程と同様に、載置台１０とベース２１との間にゴムシート２３を介在させているので、載置台１０とベース２１とが確実に密着した状態で固定され、載置台１０とベース２１との間の隙間からエアーが漏れることを防止できる。
【００５３】
そして、バキュームポンプ２２を作動させて、ベース２１の流路２０内の空気を吸引して負圧状態を作る。これにより、流路２０に接続されている貫通孔１１も吸引されるので、貫通孔１１の開口が接している非プローブ領域Ｔ’におけるメンブレン基板Ａの下面を吸引保持することができる。この吸引保持により、各メンブレン基板Ａを載置面１０ａ上に確実に固定することができる。特に、貫通孔１１は、メンブレン基板Ａ１枚に対してテストサイトＴを囲むように四隅に４つ（複数）形成されているので、メンブレン基板Ａの全体を平均的に吸引保持して固定することができる。
また、非プローブ領域Ｔ’を吸引するので、従来のように空気中に浮遊する塵埃等を引き寄せて、メンブレン基板Ａに付着することを防止することができる。
【００５４】
メンブレン基板Ａの固定後、スポッティング工程を行う。即ち、スポッティング装置のプローブ用分注ノズル３によりアミノ標識されたプローブＰを、メンブレン基板Ａの各テストサイトＴの所定位置に液滴状に吐出して固相化し、アレイを形成させる。この際、上述したように、当て付け１３は、メンブレン基板Ａの上面から突出しない高さに形成されているので、プローブ用分注ノズル３に干渉することを防止でき、即ち、プローブ用分注ノズル３の作動を規制しないのでスポッティング工程を確実に行うことができる。
そして、プローブＰの固相終了後、バキュームポンプ２２を停止してメンブレン基板Ａの固定を解き、その後、固定用ねじ１６を取り外して、ベース２１から載置台１０を取り外す。その後、検査工程を行う。
【００５５】
この検査工程は、図４に示すように、取り外した載置台１０を顕微鏡４のＸステージ４５上に取り付ける。そして、テストサイトＴに光を照射し、プローブＰの自家蛍光等を利用してＷＩＢキューブ、露光時間４００ｍｓの設定で、プローブＰが所定位置に確実に吐出及び固相化されているか否かを確認する。この際、適時Ｘステージ４５及びＹステージ４６を作動させてメンブレン基板Ａを水平方向に沿うＸＹ方向に移動させて、全てのメンブレン基板ＡのテストサイトＴについて確認を行う。全てのプローブＰについて確認を行った後、洗浄工程を行う。
【００５６】
この洗浄工程は、図６に示すように、載置台１０を上述した処理工程と同様に、溶液用ベース３４に固定すると共に載置台１０上に治具３０を固定する。そして、溶液用分注ノズル３１により、貯液孔３０ａの上部から各貯液孔３０ａに３ｍｌのＰＢＳからなる洗浄液（溶液Ｗ）を順に供給（分注）し、貯液孔３０ａの内周面とテストサイトＴの上面とで囲まれた空間に該洗浄液を貯液する。全ての貯液孔３０ａに洗浄液を貯液した後、バキュームポンプ２２を作動させて溶液用ベース３４の溶液用流路３３の吸引を行う。この吸引力により、貯液された洗浄液は、テストサイトＴを浸透しながら複数の孔を介して多孔質であるテストサイトＴを通過し、その後、溶液用貫通孔１２及び溶液用流路３３を通って排水タンク３５に排出される。続いて、溶液用分注ノズル３１により各貯液孔３０ａに２ｍｌの滅菌水からなる洗浄液（溶液Ｗ）を吐出し、上述したと同様にテストサイトＴの洗浄を行う。
この洗浄工程を行うことで、テストサイトＴに固相化されたプローブＰのうち固相化が不完全なプローブＰを洗浄液と共に洗い流すことができる。従って、テストサイトＴの所定位置に完全に固相化されたプローブＰを有するマイクロアレイを得ることができる。
【００５７】
洗浄工程終了後、載置台１０を溶液用ベース３４から取り外し、上述したと同様に、蓋部材４０を嵌合固定させる。その後、載置台１０を再度真空乾燥機内に入れ、室温のまま６０分間乾燥を行う。乾燥終了後、載置台１０を真空乾燥機から取り出し、そのまま図示しない冷蔵庫に入れ、４℃の温度で保管を行う。これにより、マイクロアレイを製造した状態で保管することができる。
【００５８】
上述したように、本実施形態の基板固定装置２によれば、メンブレン基板Ａを固定する際に、非プローブ領域Ｔ’を吸引保持するので、空気中に浮遊する塵埃等を引き寄せてメンブレン基板Ａに付着することを防止することができる。従って、塵埃等に起因するノイズの発生がなくなり、生体関連物質の検出への影響を極力低減した状態で確実にメンブレン基板Ａを固定することができる。
特に、単に空気を吸引するだけでメンブレン基板Ａの固定を行えるので、構成の容易化を図ることができると共に、熱等の発生がなくメンブレン基板Ａへの影響が少ない。
また、メンブレン基板Ａの固定の際、貫通孔１１が複数（４つ）形成されているので、より安定してメンブレン基板Ａの固定を行える。
また、載置面１０ａ上に当て付け１３が形成されているので、メンブレン基板Ａを載置面１０ａに載置する際に、メンブレン基板Ａの側面を当て付け１３に当接させることで位置決めができ、より容易且つ確実にメンブレン基板Ａを所定位置に載置することができる。よって、非プローブ領域Ｔ’と貫通孔１１とを高精度に位置合わせでき、メンブレン基板Ａの固定をより確実なものにすることができる。更に、この当て付け１３は、メンブレン基板Ａの上面よりも突出しない高さに形成されているので、載置台１０に蓋部材４０を固定するときや、テストサイトＴにプローブＰを吐出するプローブ用分注ノズル３に干渉する等の影響を与えることはない。
【００５９】
また、蓋部材４０を有しているので、メンブレン基板Ａと外気との接触を遮断することができる。これにより、載置台１０を、例えば、真空乾燥機内に入れる間において、メンブレン基板Ａに塵埃等が付着することを防止することができる。また、蓋部材４０は、メンブレン基板Ａを載置面１０ａに押し付けた状態で載置台１０に固定するので、メンブレン基板Ａの吸引保持を解いたとしても、載置面１０ａとメンブレン基板Ａとの位置関係を維持することができる。よって、メンブレン基板Ａをがたつかせたり、移動させることなく載置台１０のみを単独で真空乾燥機内等に移動させることができる。また、メンブレン基板Ａのがたつき等による該メンブレン基板Ａの擦れや傷の発生等を防止できるので、解析結果に影響を与えることはない。
【００６０】
更に、溶液用ベース３４、治具３０、プローブ用分注ノズル３及び溶液除去手段３２を備えているので、メンブレン基板Ａを載置台１０の載置面１０ａに載置した状態で、容易にテストサイトＴの化学処理による前処理や、プローブ吐出後の洗浄等を行うことができ、時間や手間の短縮を図ることができる。特に、貯液孔３０ａを有する治具３０を利用するので、テストサイトＴにのみ水溶液や洗浄液等の各種の溶液Ｗを供給できるので、無駄なく（効率良く）溶液Ｗを使用でき、低コスト化を図ることができる。
また、テストサイトＴにのみ溶液Ｗを供給できるので、接触状態を一定にし、化学処理の均一化を図ることができる。これにより解析結果のばらつきを抑えることができる。
特に、溶液除去手段３２は、保持手段１５と同様に、単に空気の吸引力を利用して溶液Ｗを除去するので、構成が容易であると共に確実に溶液Ｗの除去を行うことができる。
【００６１】
また、載置台１０は、導電性及び耐薬品性を有する材料から形成されているので、メンブレン基板Ａに対して静電気の帯電による塵埃の付着を防止すると共に、メンブレン基板Ａを載置した状態で化学処理や洗浄のために各種の溶液Ｗを使用したとしても、溶液Ｗの影響を受けることなく、長期間の使用における信頼性の向上を図ることができる。
【００６２】
また、本実施形態の試験片の製造装置１によれば、上述した基板固定装置２により、塵埃等の付着が防止された状態で固定されているメンブレン基板ＡにプローブＰの固相化を行えるので、高品質なマイクロアレイを製造することができる。よって、塵埃等の付着に起因するノイズ等の影響がなく、より高精度に生体関連物質の検査を行うことができる。また、基板固定装置２は、複数のメンブレン基板Ａを載置面１０ａに載置可能であるので、一度に効率良く高品質のマイクロアレイを製造できる。
更に、顕微鏡４により、テストサイトＴの所定位置にプローブＰが確実に吐出されたか否かを確認できるので、より高品質なマイクロアレイを得ることができる。
更に、メンブレン基板Ａを使用しているので、均一に表面処理をすることが可能となる。
【００６３】
また、本実施形態の試験片の製造方法によれば、メンブレン基板Ａを載置台１０の載置面１０ａに載置した状態で、処理工程、固定工程、スポッティング工程、検査工程及び洗浄工程を行うので、一連の流れで効率良くマイクロアレイを製造でき、製造時間や手間の短縮、低コスト化を図ることができる。
【００６４】
〔比較例〕
次に、上述した本実施形態の試験片の製造方法によりマイクロアレイを製造した場合の
マイクロアレイ１枚あたりの製造工数と、以下に説明する従来の試験片の製造方法によりマイクロアレイを製造した場合のマイクロアレイ１枚あたりの製造工数との比較を行った。
この従来の試験片の製造方法は、本実施形態の試験片の製造方法と同様に、メンブレン基板の化学処理、メンブレン基板の固定、メンブレン基板上へのプローブの吐出、プローブの吐出位置の検査、メンブレン基板の洗浄及びマイクロアレイの保管を行うものである。なお、以下に説明するスポッティングとは、メンブレン基板の固定及びプローブの吐出の両方を示すものである。
【００６５】
まず、メンブレン基板の化学処理を行う。
即ち、ピンセット等を使用し、シャーレの中にメンブレン基板を２４枚並べる。そして、調整されたシリカコロイド液をメンブレン基板全体に分注し、自然乾燥させる。その後、１０％のポリ−Ｌ−リジン（シグマ社製）水溶液をメンブレン基板全体に分注すると共に、余分に分注した水溶液をピペットにより除去し、アミノ基の処理を行った。次に、メンブレン基板に塵埃が付着することを防止するため、シャーレに蓋をして、真空乾燥機に入れて室温のまま６０分間乾燥させた。乾燥後、真空乾燥機からシャーレを取り出した。
【００６６】
次いで、スポッティングを行う。
即ち、スポッティング装置（例えば、Perkin Elmer Life sciences社製Bio chip arrayer）に固定されたステージに、メンブレン基板を１枚１枚シャーレからピンセットを使用して並べる。そして、ステージに接続されたバキュームポンプ（例えば、アルバックテクノ社製ＤＡ１５Ｄ）を使用し、メンブレン基板を吸引し固定を行う。固定後、スポッティング装置のノズルからプローブをテストサイトに吐出しアレイを形成してマイクロアレイの製造を行う。プローブ固相終了後、吸引を止めてピンセットでメンブレン基板を１枚１枚回収し、シャーレに並べる。
【００６７】
メンブレン基板にプローブを固相後、プローブが正しい位置に吐出されているか否かを確認する検査を行う。
即ち、メンブレン基板を１枚ピンセットで取り、顕微鏡（例えば、オリンパス社製ＢＸ５１）のステージに載せ、励起光を照射し、プローブの自家蛍光で吐出位置を確認する。確認後、メンブレン基板をシャーレに回収する。これをメンブレン基板の枚数分繰り返す。
【００６８】
次いで、メンブレン基板の洗浄を行う。
即ち、シャーレよりメンブレン基板をピンセットで取り、洗浄機のステージに５枚搭載する。搭載後、上から蓋を載せてメンブレン基板を固定する。そして、貯液孔から３ｍｌのＰＢＳを分注し、下部よりバキュームポンプ（例えば、アルバックテクノ社製ＤＡ１５Ｄ）で吸引し、テストサイトを浸透させて排水容器に排水する。同様に、２ｍｌの滅菌水を貯液孔に分注してテストサイトを浸透させ、排水容器に排水する。洗浄終了後、蓋を取り、メンブレン基板をピンセットでシャーレに回収し、塵埃等が混入しないように蓋をする。その後、真空乾燥機に室温のまま６０分間入れてメンブレン基板を乾燥させる。乾燥後、シャーレを真空乾燥機より取り出す。
そして、最後にメンブレン基板全体を覆うようにシャーレにアルミホイルを巻き、該メンブレン基板を冷蔵庫に入れ４℃で保管を行う。
【００６９】
上述した従来の試験片の製造方法と本実施形態の試験片の製造方法との、メンブレン基板１枚あたりの製造工数を比較した結果を、図８に示す。
図８に示すように、本実施形態の試験片の製造方法によれば、メンブレン基板を載置台の載置面に載置したまま、各工程を一連の流れで行えるので、製造工数が従来に比べて約５６％短縮したことが確認できた。
【００７０】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、基板としてメンブレン基板を採用したが、メンブレン基板に限られるものではなく、多孔質基材でプローブ領域と非プローブ領域とを有する基板であれば構わない。
また、保持手段は、吸引ポンプによる吸引力を利用して基板を載置面に固定させたが、これに限らず、貫通孔を介して非プローブ領域における基板の下面を保持することで、該基板を固定できれば構わない。
また、載置台は、メンブレン基板を２４枚載置できる構成としたが、２４枚に限られるものではない。更に、メンブレン基板１枚に対して貫通孔を４つ毎形成したが、４つに限られるものではない。更に、メンブレン基板１枚に対して当て付けを４つ毎形成したが、４つに限られるものではない。
【００７１】
また、溶液除去手段は、保持手段と同様に、吸引ポンプによる吸引力を利用して溶液の除去を行ったが、これに限らず、溶液を除去できれば構わない。例えば、任意の遠心機を任意の回転数で遠心させることで溶液を除去しても構わないし、加圧することで溶液を除去しても良い。
また、ベースと溶液用ベースとをそれぞれ別装置としたが、共通にしても良い。この場合には、貫通孔と溶液用貫通孔とを選択的に遮断する機構を設ければ良い。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明に係る基板固定装置、試験片の製造装置、試験片の製造方法にて使用する基板の一例を示す上面図である。
【図２】図１に示す断面矢視Ｃ−Ｃ図である。
【図３】本発明の試験片の製造装置の基板固定装置により、基板を固定し、該基板のテストサイトに液滴状のプローブを吐出している状態を示す図である。
【図４】本発明の試験片の製造装置の顕微鏡により、基板のテストサイトに吐出されたプローブが所定位置に吐出されたか否かを確認している状態を示す図である。
【図５】本発明の基板固定装置の載置台の一例を示す上面図である。
【図６】本発明の試験片の製造装置の溶液除去手段により、貯液孔に貯液された水溶液又は洗浄液をテストサイトを通過させて除去している状態を示す図である。
【図７】本発明の基板固定装置の蓋部材により、基板上に蓋をしている状態を示す図である。
【図８】本発明の試験片の製造方法による基板１枚あたりの製造工数と、従来の製造方法による基板１枚あたりの製造工数とを比較する比較図である。
【符号の説明】
【００７３】
Ａ    メンブレン基板（基板）
Ｔ    テストサイト（プローブ領域）
Ｔ’    非プローブ領域
１    試験片の製造装置
２    基板固定装置
３    プローブ用分注ノズル（プローブ吐出手段）
４    顕微鏡（プローブ検査手段）
１０    載置台
１０ａ    載置面
１１    貫通孔
１２    溶液用貫通孔
１３    当て付け（当接部）
１５    保持手段
２０    流路
２１    ベース
２２    バキュームポンプ（圧力手段、溶液用吸引ポンプ）
３０    治具
３０ａ    貯液孔
３１    溶液用分注ノズル（溶液供給手段）
３２    溶液除去手段
３３    溶液用流路
３４    溶液用ベース
３５    排水タンク（貯液手段）
４０    蓋部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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