(57)【要約】【課題】アレイ部が多数ある分析用チップで、アレイ部ごとに個別に高い品質で効率的な洗浄と乾燥を可能にし、高いＳＮ比での蛍光検出および、洗浄液使用量ならびに処理時間を大幅に小さくすることを実現するとともに、アレイ部が凹部で区画されている分析用チップであっても、同様の高い品質で効率的な洗浄と乾燥が可能である処理手段とそれを使用した処理方法を提供する。【解決手段】複数のアレイ部を有し、アレイ部内に被検物質と結合する選択結合物質が多数固定化された検出部を備える分析用チップの処理方法であって、複数のアレイ部と個別の密閉空間を形成する処理部を備えた処理ヘッドを用い、処理部で基板の検出部に対面して設けた供給口より洗浄液を検出部に向かって吐出し、洗浄液の吐出方向に検出部から見て供給口より離れた位置に設けた回収口より洗浄液を回収することで、アレイ部の洗浄を行う分析用チップの処理方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一平面となる上面に区画された複数のアレイ部を有し、該アレイ部内に被検物質と結合する選択結合物質が多数固定化された検出部を備える分析用チップの処理方法であって、前記上面と接触して前記複数のアレイ部と個別の密閉空間を形成する処理部を備えた処理ヘッドを用い、前記処理部で分析用チップの検出部に対面して設けた供給口より洗浄液を検出部に向かって吐出し、前記洗浄液の吐出方向に検出部から見て前記供給口より離れた位置に設けた回収口より洗浄液を回収することで、前記アレイ部の洗浄を行うことを特徴とする分析用チップの処理方法。
【請求項２】
前記アレイ部は、前記基板の上面で開口する凹型形状のくぼみである凹部で区画されていることを特徴とする請求項１に記載の分析用チップの処理方法。
【請求項３】
前記アレイ部の洗浄につづいて、前記回収口より真空吸引し、さらに同時に供給口より気体を導入して、前記複数のアレイ部内の残留洗浄液の回収と乾燥を行なうことを特徴する請求項１または２に記載の分析用チップの処理方法。
【請求項４】
基板の一平面となる上面に区画された複数のアレイ部を有し、該アレイ部内に被検物質と結合する選択結合物質が多数固定化された検出部を備える分析用チップを処理する処理ヘッドであって、前記基板の上面と接触する封止面と、該封止面の前記複数のアレイ部に対応する位置で開口し前記複数のアレイ部と個別の密閉空間を形成する複数の処理部と、前記分析用チップの検出部に対面して該処理部の一端に設けられた洗浄液と気体の供給口と、該供給口からの洗浄液の吐出方向に前記分析用チップの検出部から見て前記供給口より離れた位置に前記処理部内に設けた洗浄液と気体の回収口と、前記複数の処理部のそれぞれに複数の中間流路を介して連通する洗浄液の貯蔵部と、該洗浄液の貯蔵部に洗浄液と気体をそれぞれ個別に導入する洗浄液導入口と気体導入口と、を備えたことを特徴とする処理ヘッド。
【請求項５】
前記アレイ部は、前記基板の上面で開口する凹型形状のくぼみである凹部で区画されていることを特徴とする請求項４に記載の処理ヘッド。
【請求項６】
請求項４または５に記載の処理ヘッドの封止面を前記基板の上面に押し付けて前記複数のアレイ部と処理部で個別の密閉空間を形成させる前記処理ヘッドの押圧手段と、処理ヘッドの洗浄液導入口から洗浄液の貯蔵部に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、該洗浄液を前記貯蔵部から前記アレイ部に送液する洗浄液送液手段と、処理ヘッドの気体導入口から気体を処理ヘッド内に供給する気体供給手段と、前記処理ヘッドの回収口から洗浄液と気体を真空吸引する吸引手段と、を備えたことを特徴とする分析用チップの処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分析用チップのアレイ部の洗浄と乾燥を、ハイブリダイゼーションや蛍光標識反応後に行なう処理ヘッドと、本処理ヘッドを用いた洗浄と乾燥を含む処理方法並びに処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
分析用チップは、被検物質と選択的に結合する物質である選択結合性物質（核酸、タンパク質、脂質、糖など）がガラス、金属、樹脂製の基板上に固定化された検出部を多数備えて区画したアレイ部からなるものである。このアレイ部内の選択結合性物質と被検物質を通常溶液中でハイブリダイゼーション反応させて、その反応結果から被検物質（サンプル）に含まれる物質の存在有無、状態又は量などを分析することが行われる。
【０００３】
分析用チップの一態様として、たとえば数十〜数万という多数の遺伝子発現を同時に測定することを目的として、基板上にＤＮＡ、蛋白質、糖鎖などの分子を高密度に配置した、マイクロアレイと呼ばれるものがある。マイクロアレイを使用することによって、核酸／核酸間ハイブリダイゼーション反応に基づく多種多様な核酸の検出・定量や、蛋白質／蛋白質間、糖鎖／糖鎖間又は糖鎖／蛋白質間の特異的な反応に基づく蛋白質や糖鎖の検出・定量が可能となり、この結果、例えば各種疾患動物モデルや細胞生物学現象における体系的かつ網羅的な遺伝子発現解析を行うことができる。そのような遺伝子発現解析が行なえるように一つのアレイ部を構成し、これを同じあるいは異なる解析が行なえる複数のアレイ部を一枚の基板上に備えたものがマルチマイクロアレイであり、多サンプルに対する同一遺伝子発現解析や、多種の遺伝子発現解析を効率的に行うのに用いられている。
【０００４】
そのような分析用チップのうち、ＤＮＡマイクロアレイ（ＤＮＡチップ）は、核酸／核酸間ハイブリダイゼーション反応に基づく核酸の検出・定量等に用いられる。ＤＮＡチップとして、例えば、ガラス製基板の表面や樹脂製基板の凹型形状のくぼみの底面に、多数のＤＮＡ断片が高密度に整列固定化されたものが用いられている。ＤＮＡチップは、例えば、研究対象細胞の発現遺伝子等を蛍光色素等で標識したサンプルを平面基板上でハイブリダイゼーションさせることで、互いに相補的な核酸（ＤＮＡ又はＲＮＡ）同士が結合し、その結合箇所での蛍光を高解像度検出装置（スキャナー）で高速に読み取る方法や、電気化学反応にもとづく電流値等の応答を検出する方法により、サンプル中の各遺伝子を検出し又はその量を測定することが可能となる。また、ＤＮＡチップは、発現遺伝子の検出や定量による遺伝子発現解析のみならず、遺伝子の一塩基置換（ＳＮＰ）の検出等の応用分野においても大きく期待されている。
【０００５】
このようなＤＮＡチップで、蛍光をスキャナーで効率的に高いＳＮ比で読み取るには、実際にＤＮＡ断片が固定化されて蛍光検出も行なわれる検出部を多数備えるアレイ部から、ハイブリダイゼーション後の洗浄によってノイズ成分を除去することが必要となる。蛍光色素をサンプルに標識するのに、ハイブリダイゼーションによって互いに相補的な核酸（ＤＮＡ又はＲＮＡ）同士を結合させてから染色によって行なう方法もあることから、ハイブリダイゼーション後や染色による蛍光標識反応後の洗浄によって、スキャナー読み取り時のノイズにつながる汚れや結合されていない核酸に存在する余分な蛍光色素等の不要物（「汚れ粒子」と総称）が、アレイ部から除去されていることが必須となる。ただし、洗浄が過度に行なわれると、ＤＮＡチップから、結合した核酸や標識されている蛍光色素も除去されるので、適切な洗浄手段を用いることが必要となる。さらに、洗浄は洗浄液を用いて行なわれることが通常なので、洗浄後に洗浄液が乾燥等の手段によって完全に除去されて、すぐにスキャナーでの蛍光検出が行なえるようにすると、待ち時間がなく短い時間で効率的に多数の解析が行なわれることになる。
【０００６】
このような洗浄、乾燥を一連の処理システムにして、洗浄の高品質化や洗浄および乾燥の処理時間短縮による効率化を図ることが近年すすめられている。（例えば特許文献１〜４）
特許文献１の手段では、ＤＮＡチップを専用の槽に入れ、これに洗浄液を供給して洗浄を行い、洗浄液の排出後に気体を供給して乾燥を行わせている。それに対し特許文献２の手段では、密閉空間内で斜めに立てかけたＤＮＡチップの表面に、流体注入口（ノズル）から洗浄液を吹き付けて洗浄を行い、その後にガス注入口から気体をＤＮＡチップ表面に吹き付けて洗浄液の除去を行っている。さらに特許文献３の手段では、ＤＮＡチップを専用のホルダーに縦向きに装着し、ホルダーとＤＮＡチップ間に形成される空間に洗浄液を充填して洗浄を行い、その後に洗浄液を回収して洗浄を完了させている。また特許文献４の手段では、スライド上にＤＮＡ断片を固定化した多数の検出部のあるアレイ部だけを密閉化するチャンバーをアレイ部ごとに個別に形成し、このチャンバーの片側端部から反対側端部に向けてスライド面と平行して洗浄液や不活性ガスを流して、アレイ部内だけの洗浄と乾燥を行なわせている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−５７２５７号公報
【特許文献２】特開２００５−３５１８９４号公報
【特許文献３】特開２００６−３３４９号公報
【特許文献４】特開２００６−８４４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１〜３に記載されている手段では、いずれも洗浄が最も必要な検出部（ＤＮＡ断片固定化部分）のあるアレイ部以外に、ＤＮＡチップ全体が洗浄液と接するので、不必要に多くの洗浄液を消費することになる。さらに、必要な部分以外も洗浄液で濡らされるので、乾燥に時間がかかってしまう。特許文献４に記載されている手段では必要なアレイ部内のみの洗浄と乾燥が可能であるが、流入側の検出部から除去された汚れが流出側にある検出部に再付着する。またスライド面（基板表面）と平行に洗浄液や不活性ガスを流すので、検出部のある面上での流速はほぼゼロとなって汚れ粒子や液体の除去力が小さい。さらに検出部近傍では洗浄液の入れ替えも非常に緩やかであるので、すぐに近傍洗浄液中の汚れ粒子濃度が高まり、汚れ粒子の拡散による移動（除去）も起こりにくい。したがって所望品質での洗浄や乾燥が行なえず、また到達可能なレベルの品質にするにしても効率的な洗浄や乾燥が行なえないので、大量の洗浄液や処理時間を費してしまう。さらにアレイ部が凹型形状のくぼみである凹部で区画されているＤＮＡチップでは、上記のいずれの手段であっても、凹部内での洗浄液の入れ替えや残留洗浄液の除去が困難で、洗浄品質が低い上に効率的な洗浄や乾燥が行なえず、大量の洗浄液やより多くの処理時間を費やしてしまう。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するもので、アレイ部が多数ある分析用チップで、アレイ部ごとに個別に高い品質で効率的な洗浄と乾燥を可能にし、高いＳＮ比での蛍光検出および、洗浄液使用量ならびに洗浄と乾燥の処理時間を大幅に小さくすることを実現するとともに、アレイ部が凹部で区画されている分析用チップであっても、同様の高い品質で効率的な洗浄と乾燥が可能である処理手段とそれを使用した処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の分析用チップの処理方法は、基板の一平面となる上面に区画された複数のアレイ部を有し、該アレイ部内に被検物質と結合する選択結合物質が多数固定化された検出部を備える分析用チップの処理方法であって、前記上面と接触して前記複数のアレイ部と個別の密閉空間を形成する処理部を備えた処理ヘッドを用い、前記処理部で分析用チップの検出部に対面して設けた供給口より洗浄液を検出部に向かって吐出し、前記洗浄液の吐出方向に検出部から見て前記供給口より離れた位置に設けた回収口より洗浄液を回収することで、前記アレイ部の洗浄を行うことを特徴とする。
【００１１】
ここで、（１）前記アレイ部は、前記基板の上面で開口する凹型形状のくぼみである凹部で区画されていること、（２）前記アレイ部の洗浄につづいて、前記回収口より真空吸引し、さらに同時に供給口より気体を導入して、前記複数のアレイ部内の残留洗浄液の回収と乾燥を行なうこと、が好ましい。  
【００１２】
本発明の処理ヘッドは、基板の一平面となる上面に区画された複数のアレイ部を有し、該アレイ部内に被検物質と結合する選択結合物質が多数固定化された検出部を備える分析用チップを処理する処理ヘッドであって、前記基板の上面と接触する封止面と、該封止面の前記複数のアレイ部に対応する位置で開口し前記複数のアレイ部と個別の密閉空間を形成する複数の処理部と、前記分析用チップの検出部に対面して該処理部の一端に設けられた洗浄液と気体の供給口と、該供給口からの洗浄液の吐出方向に前記分析用チップの検出部から見て前記供給口より離れた位置に前記処理部内に設けた洗浄液と気体の回収口と、前記複数の処理部のそれぞれに複数の中間流路を介して連通する洗浄液の貯蔵部と、該洗浄液の貯蔵部に洗浄液と気体をそれぞれ個別に導入する洗浄液導入口と気体導入口と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
ここで、前記アレイ部は、前記基板の上面で開口する凹型形状のくぼみである凹部で区画されていることが好ましい。
【００１４】
本発明の分析用チップの処理装置は、本発明の処理ヘッドの封止面を前記基板の上面に押し付けて前記複数のアレイ部と処理部で個別の密閉空間を形成させる前記処理ヘッドの押圧手段と、処理ヘッドの洗浄液導入口から洗浄液の貯蔵部に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、該洗浄液を前記貯蔵部から前記アレイ部に送液する洗浄液送液手段と、処理ヘッドの気体導入口から気体を処理ヘッド内に供給する気体供給手段と、前記処理ヘッドの回収口から洗浄液と気体を真空吸引する吸引手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の処理ヘッドを用いれば、分析用チップのアレイ部と個別の密閉空間を形成する処理部で、最初にフレッシュな洗浄液をアレイ部内の検出部に向かって供給口から吐出して検出部の洗浄を行い、供給口から離れた位置に設けた回収口で洗浄後の洗浄液が検出部に接しないように回収することができるので、汚れ粒子の除去能力が高く、汚れ粒子の検出部への再付着もない。さらに検出部近傍で必ず洗浄液がフレッシュなものに入れ替わるので、検出部近傍の汚れ粒子の拡散による除去も促進される。このようにスキャナーによる蛍光検出時のノイズ成分となる汚れ粒子の除去能力が高く、高い品質の洗浄処理をアレイ部ごとに個別に効率的に行なえる結果、洗浄液の使用量と洗浄の処理時間を大幅に小さくすることができる。
【００１６】
さらに上記の洗浄液の流動と同じ作用が気体の流動にももたらされるので、洗浄終了後の残留洗浄液の除去と乾燥もアレイ部ごとに個別に効率的に行うことができ、その結果、乾燥の処理時間も大幅に小さくすることができる。
【００１７】
また、アレイ部が凹型形状のくぼみである凹部で区画されている分析用チップであっても、同じく凹部内の検出部に向かって洗浄液と気体を吐出することで、平面上に検出部ある場合と同様で変わらない洗浄液と気体の流動作用と効果がもたらされるため、アレイ部の形態に関係なく高い品質で効率的な洗浄と乾燥が可能となる。
【００１８】
以上の高い品質での洗浄と乾燥処理が分析用チップのアレイ部ごとに個別に行なえる結果、アレイ部ごとに高いＳＮ比での蛍光検出が実現でき、複数のサンプルに対して個々に信頼性の高い検出結果をもたらすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明になる処理装置１の概略斜視図である。
【図２】処理装置１の主要部の正面断面図である。
【図３】図２の処理装置１の矢視Ｅ−Ｅでの拡大側面断面図である。
【図４】分析用チップの概略図である。
【図５】本発明になる洗浄と乾燥方法をステップ的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明を図１〜４を参照しながら説明する。図１は、本発明になる処理装置１の概略斜視図、図２は処理装置１の主要部の正面断面図、図３は図２の処理装置１の矢視Ｅ−Ｅでの拡大側面断面図、図４は分析用チップの概略図、である。
【００２１】
まず図１を参照すると、本発明になる処理装置１が示されている。処理装置１は、ベース台１４０に取り付けられた分析用チップ１５０に、シール材２を介して処理ヘッドである洗浄乾燥ヘッド２０を押し付け、洗浄液供給ライン８０、圧空供給ライン６０、大気ライン７０、洗浄液送液ライン１２０、排液ライン１００を用いて、分析用チップ１５０の洗浄と乾燥処理を行うものである。洗浄乾燥ヘッド２０は、図示されていないガイドに上下方向に案内されて、図示されていないエアーシリンダーで自在に上下方向に往復動される。またエアーシリンダーへの供給圧力によって、洗浄乾燥ヘッド２０がシール材２を介して分析用チップ１５０を押し付ける力を自在に調整して、シール性を高めることができる。この図示されないエアーシリンダーが、処理ヘッドである洗浄乾燥ヘッド２０を分析用チップ１５０に押し付ける洗浄乾燥ヘッド２０の押圧手段となる。
【００２２】
なお分析用チップ１５０の詳細は図４に示されている。図４（ａ）は分析用チップ１５０の平面図、図４（ｂ）は正面断面図である。図４（ａ）で、分析用チップ１５０には、スライドガラスと同様な板状の基板である本体１５８の一平面となる上面１６２に、６個に区画されたアレイ部であるアレイ１５２がある。図４（ｂ）を見るとアレイ１５２は、洗浄乾燥ヘッド２０との封止面でもある本体１５８の上面１６２で開口している凹形形状のくぼみになっている。すなわちアレイ１５２は、上面１６２で開口している凹形形状のくぼみである凹部で区画された領域である。それぞれのアレイ１５２の底面１６０上には９個の凸部１５４が備えられている。凸部１５４の頂上面１５６には、選択結合性物質が多数固定化されている。そしてアレイ１５２を形成する凹部内で、凸部１５４以外の空間部分がアレイ空間１６４である。アレイ空間に被検物質（サンプル）を含む被検物質溶液を充填し、ハイブリダイゼーションによって頂上面１５６に固定化された選択結合性物質に被検物質が結合すると、被検物質に標識された蛍光色素も同時に結合するので、頂上面１５６がスキャナーで蛍光色素を検出できる検出部となる。すなわち、アレイ部であるアレイ１５２内には、被検物質と結合する選択結合物質が多数固定化された検出部である頂上面１５６が備えられている。そしてハイブリダイゼーション後の洗浄では、アレイ空間１６４内の被検物質溶液は、洗浄液に入れ替えることになる。また洗浄後の乾燥では、アレイ空間１６４に残存している洗浄液を除去したり、蒸発による乾燥を行なわせることになる。
【００２３】
次に図２を見ると、ベース台１４０に取り付けられた分析用チップ１５０の上面１６２に対して、シール材２を介してその下面３８が封止面として接触して洗浄と乾燥を行なう洗浄乾燥ヘッド２０の内部流路が示されている。分析用チップ１５０の６個のアレイ１５２に対応する位置には、洗浄乾燥ヘッド２０の本体２１の下方にある下面３８で開口している６個の充填空間２２Ａ、Ｂがある。そしてアレイ１５２のアレイ空間１６４と充填空間２２Ａ、Ｂで個別の密閉空間を形成している。すなわち洗浄乾燥ヘッド２０は、その下面３８が封止面としてシール材２を介して分析用チップ１５０の上面１６２と接触して、複数個あるアレイ１５２と充填空間２２Ａ、Ｂとで、個別の密閉空間を形成する。これから、充填空間２２Ａ、Ｂが、アレイ部であるアレイ１５２と個別の密閉空間を形成する洗浄乾燥ヘッド２０の処理部となる。
【００２４】
なお図２では、３個の充填空間２２Ａが示されているが、紙面の奥側にあって図示されていない３個の充填空間が充填空間２２Ｂとなる。その他、充填空間２２Ａに関わる部位には符号の末尾にＡを、充填空間２２Ｂに関わる部位には符号の末尾にＢを付けている。さて充填空間２２Ａ、Ｂ内で、アレイ１５２内の中央にある凸部１５４の頂上面１５６の直上には、突出部２４Ａ、Ｂの下部にある下先端面２６Ａ、Ｂ内で開口している供給口２７Ａ、Ｂがある。すなわち供給口２７Ａ、Ｂは、分析用チップ１５０の検出部である頂上面１５６に対面して、処理部である充填空間２２Ａ、Ｂ内の一端に設けられている。そして、１箇所の貯蔵部３６に貯えられる洗浄液や空気が、６個に分岐されている吐出経路３４Ａ、Ｂを経て、６箇所の供給口２７Ａ、Ｂより頂上面１５６に向かって上下方向に吐出される。これによって供給口２７Ａ、Ｂから、充填空間２２Ａ、Ｂとアレイ空間１６４で構成される６個の個別の密閉空間に、洗浄液と空気が供給される。すなわち、洗浄液の貯蔵部である貯蔵部３６は、複数の処理部である充填空間２２Ａ、Ｂのそれぞれに、複数の中間流路である吐出経路３４Ａ、Ｂを介して連通しているので、貯蔵部３６から個別の密閉空間に洗浄液と空気を供給できる。
【００２５】
さらに処理部である充填空間２２Ａ、Ｂでは、下先端面２７Ａ、Ｂより上方に離れてある上先端面２８Ａ、Ｂと上先端面２９Ａ、Ｂ内に、突出部２４Ａ、Ｂの両側の２箇所の位置で開口している排液口３０Ａ、Ｂと排液口３１Ａ、Ｂがある。すなわち排液口３０Ａ、Ｂと排液口３１Ａ、Ｂは、供給口２７Ａ、Ｂからの洗浄液と空気の吐出方向である上下方向に、検出部である頂上面１５６から見て供給口２７Ａ、Ｂより離れた位置に充填空間２２Ａ、Ｂ内に設けられている。この排液口３０Ａ、Ｂと排液口３１Ａ、Ｂの直下では、アレイ１５２内の９個の頂上面１５６のうち左右両端にあるものの一部が対面する。充填空間２２Ａ、Ｂとアレイ空間１６４で形成される６個の密閉空間内の洗浄液や空気は、洗浄液と空気の回収口である排液口３０Ａ、Ｂと排液口３１Ａ、Ｂより吸引回収されて、排液流路３２Ａ、Ｂと排液流路３３Ａ、Ｂを経て洗浄乾燥ヘッド２０の外部に排出される。
【００２６】
図２の矢視Ｅ−Ｅでの洗浄乾燥ヘッド２０の内部流路の断面を示したのが図３である。この図３を見ると、左側に充填空間２２Ｂを、右側に充填空間２２Ａを配置しているのが示されている。この充填空間２２Ａ、Ｂ内のそれぞれの排液口３０Ａ、Ｂと排液口３１Ａ、Ｂから回収された洗浄液や空気は、本体２１の左右に取り付けられている２個の集合ブロック１０Ａ、Ｂに向かって流れる。すなわち右側にある３個の充填空間２２Ａ内にある洗浄液や空気は、排液流路３２Ａと排液流路３３Ａ（図３には図示されず）を経て、集合ブロック１０Ａ内にある集合溝１２Ａに向かう。右側にある充填空間２２Ａに対して、紙面の奥側にはさらに２個ずつの充填空間２２Ａ、排液流路３２Ａと排液流路３３Ａがあるので、集合溝１２Ａでは３箇所の充填空間２２Ａから流出してくる洗浄液や空気が合流する。集合溝１２Ａで合流した洗浄液や空気は、集合溝１２Ａ内に１箇所ある回収口１６Ａとそれに連通する内部流路とコネクター１４Ａを介して、洗浄乾燥ヘッド２０外に排出される。
【００２７】
一方、左側にある３個の充填空間２２Ｂ内にある洗浄液や空気は、排液流路３２Ｂと排液流路３３Ｂ（図３には図示されず）を経て、集合ブロック１０Ｂ内にある集合溝１２Ｂに向かう。左側にある充填空間２２Ｂに対して、紙面の奥側にはさらに２個ずつの充填空間２２Ｂ、排液流路３２Ｂと排液流路３３Ｂがあるので、集合溝１２Ｂでは３箇所の充填空間２２Ｂから流出してくる洗浄液や空気が合流する。集合溝１２Ｂで合流した洗浄液や空気は、集合溝１２Ｂ内に１箇所ある回収口１６Ｂとそれに連通する内部流路とコネクター１４Ｂを介して、浄乾燥ヘッド２０外に排出される。
【００２８】
ここで、回収口１６Ａ、Ｂは、複数の処理部である充填空間２２Ａ、Ｂごとに設けられた洗浄液と空気の回収口である排液口３０Ａ、Ｂと排液口３１Ａ、Ｂと、仲介流路である排液流路３２Ａ、Ｂ、排液流路３３Ａ、Ｂ、集合溝１２Ａ、Ｂを介して連通する全体回収口となる。
【００２９】
洗浄乾燥ヘッド２０の内部流路の出口となるコネクター１４Ａ、Ｂには、直接に排液ライン１００の排液チューブ１０２Ａ、Ｂが接続されており、それから排液バルブ１０４Ａ、Ｂ、排液集合チューブ１０８を経て排液タンク１１０に接続されている。したがって、集合溝１２Ａ、Ｂで合流した洗浄液や空気は、コネクター１４Ａ、Ｂ、排液チューブ１０２Ａ、Ｂ、排液バルブ１０４Ａ、Ｂを経て、一旦排液集合チューブ１０８で合流してから、排液タンク１１０に回収される。排液タンク１１０の下流側は、真空チューブ１１２、真空バルブ１１４を経て、真空ポンプ１０６に接続されている。したがって、真空バルブ１１４と排液バルブ１０４Ａ、Ｂを開にしておけば、真空ポンプ１０６の真空圧が、充填空間２２Ａ、Ｂ内のそれぞれの排液口３０Ａ、Ｂと排液口３１Ａ、Ｂから作用する吸引力となって、６個の充填空間２２Ａ、Ｂ内の洗浄液や空気が真空ポンプ１０６に向かう。ただし途中の排液タンク１１０では、液体と気体の重量差等の活用によって液体と空気が分離されるので、排液タンク１１０には洗浄液等の液体が貯えられ、空気のみが真空ポンプ１０６から外部に放出される。
【００３０】
図３では排液タンク１１０の一部の内部構造を示しているが、邪魔板１１１によって排液集合チューブ１０８から排出される液体が直接真空チューブ１１２によって吸引されるのを防止しているので、排出液体の重量が真空圧に優って下方に落下し排液タンク１１０内に貯えられることになる。なお真空バルブ１０４、排液バルブ１０４Ａ、Ｂは、タイミングにより充填空間２２Ａ、Ｂからの吸引を開始したり停止したりする役割を果たす。さらに排液タンク１１０には、エアー配管１１６とその先に大気開放バルブ１１８が接続されている。排液バルブ１０４Ａ、Ｂと真空バルブ１０４と大気開放バルブ１１８が閉で、排液タンク１１０内が真空状態を保っている時に、大気開放バルブ１１８を開にすると、排液タンク１１０内を大気圧にすることができる。さらに排液バルブ１０４Ａ、Ｂが開、真空バルブ１１４が閉の時に、大気開放バルブ１１８を開として、充填空間２２Ａ、Ｂに充満する洗浄液に貯蔵部３６側から圧力をかけると、充填空間２２内の洗浄液は、真空ポンプから吸引されないでも、排液タンク１１０の方に向かって流れる。この途中で大気開放バルブ１１８を閉にすると、洗浄液の排液タンク１１０に向かう流れは停止する。これは、排液タンク１１０から充填空間２２Ａ、Ｂ内の洗浄液の間に介在する空気の流れの制御が大気開放バルブ１１８によって行なわれる結果である。いずれにせよ排液ライン１００は、洗浄乾燥ヘッド２０の回収口である排液口３０Ａ、Ｂと排液口３１Ａ、Ｂから、洗浄液と空気を真空吸引する吸引手段となっている。
【００３１】
再び図２を見ると、洗浄乾燥ヘッド２０の本体２１の上部にはふた４０がある。本体２１内の貯蔵部３６はふた４０によってしっかりと封止されている。ふた４０の内部には、貯蔵部３６と洗浄乾燥ヘッド２０の外部を連通する圧空流路４２、大気流路４４、洗浄液流路４６、加圧流路４８、が設けられている。圧空流路４２は、圧空コネクター５２を介して圧空供給ライン６０の圧空チューブ６２、圧空バルブ６４、圧力レギュレータ６６を経て圧空源６８に接続されている。したがって圧力レギュレータ６６で圧力の大きさが調整された圧空が、貯蔵部３６に供給される。また、圧空バルブ６４の開閉によって圧空の供給／停止を自在に行なうことができる。
【００３２】
さらにふた４０の大気流路４４は、エアーコネクター５４を介して大気ライン７０のエアーチューブ７２を経て大気開放バルブ７４に接続されている。したがって大気開放バルブ７４の操作によって、貯蔵部３６の圧力を任意のタイミングで大気圧とすることができる。
【００３３】
またさらにふた４０の洗浄液流路４６は、液体コネクター５６を介して洗浄液供給ライン８０の液チューブ８２、液バルブ８４を経て、洗浄液を貯えるタンク８６に接続されている。またタンク８６の上流には専用のエアーチューブ８８と圧力レギュレータ９０を経て圧空源９２に接続されている。したがって、圧力レギュレータ９０にて設定した圧力をタンク８６内の洗浄液に付加し、液バルブ８４を開とすることで、タンク８６内の洗浄液をふた４０の洗浄液流路４６を通過して貯蔵部３６に供給することが可能となる。
【００３４】
以上から、洗浄液流路４６は、洗浄液の貯蔵部である貯蔵部３６に洗浄液を個別に導入する洗浄液導入口となる。したがって、洗浄液供給ライン８０は、洗浄液導入口である洗浄液流路４６から貯蔵部３６に洗浄液を供給する洗浄液供給手段となる。一方、圧空流路４２と大気流路４４は、貯蔵部３６に空気を個別に導入する洗浄乾燥ヘッド２０の気体導入口となる。したがって、圧空供給ラインと６０と大気ライン７０は、気体導入口である圧空流路４２と大気流路４４から、洗浄乾燥ヘッド２０内にある貯蔵部３６に空気を供給する気体供給手段となる。
【００３５】
最後にふた４０の加圧流路４８は、エアーコネクター５８を介して洗浄液送液ライン１２０のエアーチューブ１２２、送液バルブ１２４を経て２方に分かれ、片方はシリンジポンプ１３０に接続され、もう片方は分岐チューブ１２６と大気開放バルブ１２８に接続されている。シリンジポンプ１３０は注射器と同じ構成であり、シリンジ１３２、ピストン１３４、ピストン１３４に取り付けられシリンジ１３２に対してシール性を保って摺動するＯリング１３６より構成されている。そして図示しない駆動装置によってピストン１３４を自在に往復動させて使用する。洗浄液送液ライン１２０は、貯蔵部３６に貯えられた洗浄液を分析用チップ１５０のアレイ１５２に送液するためのものであり、実際の送液は次のようにして行う。
【００３６】
貯蔵部３６に洗浄液を貯えてから、圧空バルブ６４、液バルブ８４、大気開放バルブ７４、送液バルブ１２４、大気開放バルブ１１８、真空バルブ１１４がすべて閉、排液バルブ１０４Ａ、Ｂが開であることをまず確認する。つづいて、大気開放バルブ１２８を開にしてから、左端の原点位置にあるピストン１３４を右側に駆動して、一定量の空気をシリンジ１３２内に吸引する。そして大気開放バルブ１２８を閉としてから、ピストン１３４を左側方向に洗浄液の送液速度に対応した移動速度にて駆動開始する。一定時間たってシリンジ１３２内の空気をある程度圧縮してから、排液ライン１００の大気開放バルブ１１８と送液バルブ１２４を開とすると、ピストン１３４の移動速度に対応した空気流量速度で貯蔵部３６内に貯えた洗浄液を下方に押し出すことになるので、空気流量速度に対応した流量速度にて洗浄液が供給口２７Ａ、Ｂから、６個の充填空間２２Ａ、Ｂとアレイ１５２に均等に供給される。
【００３７】
洗浄液がアレイ１５２のアレイ空間１６４、洗浄乾燥ヘッド２０の充填空間２２Ａ、Ｂに充満すると、排液口３０Ａ、Ｂと排液口３１Ａ、Ｂから排液ライン１００に洗浄液が流出する。なお、途中でピストン１３４の左側への移動を停止すると、貯蔵部３６内の洗浄液のアレイ１５２への供給も停止する。また停止後にピストン１３４を逆方向の右側方向に移動させると、シリンジポンプ１３０の吸引作用によって、洗浄液はアレイ１５２から貯蔵部３６の方へ逆流する。したがって、ピストン１３４の往復動により、貯蔵部３６内の洗浄液のアレイ１５２への供給と引き戻しが自在に行なえることになる。またピストン１２６の移動速度と移動量により、それに対応した流量速度と容量で洗浄液をアレイ１５２に供給することが可能となる。以上より、シリンジポンプ１３０のある洗浄液送液ライン１２０は、洗浄液を貯蔵部３６からアレイ１５２に送液する洗浄液送液手段となる。
【００３８】
改めて図２を参照して確認すると、上記した洗浄乾燥ヘッド２０を上下方向に自在に往復動させる図示されていないエアーシリンダーが、処理ヘッドである洗浄乾燥ヘッド２０の封止面である下面３８を、シール材２を介して分析用チップ１５０の本体１５８の上面１６２に押し付けて、複数あるアレイ１５２のアレイ空間１６４と処理部となる充填空間２２Ａ、Ｂとで個別の密閉空間を形成させる洗浄乾燥ヘッドの押圧手段となる。
【００３９】
なお本発明において、分析用チップとは、被検物質が含まれる被検物質溶液を当該チップに注入し、被検物質の存在の有無や、被検物質の量、被検物質の性状等を測定するために用いるチップを指す。具体的には、基板表面に固定化された選択結合性物質（被検物質と選択的に結合）と被検物質との反応により、被検物質の量や有無を測定するバイオチップが挙げられる。より具体的には、選択結合性物質として核酸を基板表面に固定化したＤＮＡチップ、抗体に代表されるタンパク質を基板表面に固定化したタンパク質チップ、糖鎖を基板表面に固定化した糖鎖チップ、及び細胞を基板表面に固定化した細胞チップ等が挙げられる。
【００４０】
次に図５を参照しながら、処理装置１を用いた分析用チップ１５０の処理方法、すなわち洗浄と乾燥方法について、ステップを追って説明する。図５は、本発明になる洗浄と乾燥方法をステップ的に示す説明図である。
【００４１】
図５を見ると、図２の処理装置１の正面断面図の一部が示されている。すなわち洗浄乾燥ヘッド２０とベース台１４０上の分析用チップ１５０があり、洗浄乾燥ヘッド２０には圧空チューブ６２、エアーチューブ７２、液チューブ８２、エアーチューブ１２２、排液ライン１００の排液チューブ１０２Ａ、Ｂがそれぞれ接続されている。そして図５（ａ）では、接続されたそれぞれのチューブが閉止され、その結果として圧空供給ライン６０、大気ライン７０、洗浄液供給ライン８０、洗浄液送液ライン１２０、排気ライン１００が全て閉止されている状態を示している。そして、洗浄と乾燥を行なうに伴って生じる洗浄乾燥ヘッド２０と分析用チップ１５０の内部流路の状態変化を、（ａ）から（ｊ）のステップで示している。
【００４２】
まずハイブリダイゼーションを終え、ハイブリダイゼーション実施に使用した被検物質溶液１６６がアレイ１５２のアレイ空間１６４にそのまま残存している分析用チップ１５０が、洗浄乾燥ヘッド２０の直下にあるベース台１４０上に載置される（（図５の（ａ）の状況）。
【００４３】
続いて図示されていないエアーシリンダーを駆動して洗浄乾燥ヘッド２０を下降し、その下面３８を分析用チップ１５０の上面１６２にシール材２を介して押し付けて、被検物質溶液１６６のあるアレイ空間１６４と、対面する位置にある充填空間２２Ａ、Ｂとで、個別に密閉されている密閉空間を作る（図５の（ｂ）の状況）。
【００４４】
すでに排液バルブ１０４Ａ、Ｂが閉となって閉止されている排液ライン１００に対して、大気ライン７０の大気開放バルブ７４を開にしてエアーチューブ７２（大気ライン７０）を導通させてから、洗浄液供給ライン８０の液バルブ８４を一定時間開として、タンク８６内の洗浄液を液チューブ８２（洗浄液供給ライン８０）から、洗浄乾燥ヘッド２０の貯蔵部３６に一定量供給する。なお洗浄液の供給速度は、圧力レギュレータ９０で圧力を調整することによって、設定することができる。また洗浄乾燥ヘッド２０に近い排液ライン１００の排液バルブ１０４Ａ、Ｂが閉で、吐出経路３４Ａ、Ｂの直径がφ１．５mm以下であれば、貯蔵部３６に貯蔵された洗浄液１６８は貯蔵部３６に留まっている（図５の（ｃ）の状況）。
【００４５】
液バルブ８４が閉で洗浄液供給ライン８０が閉止された状態で、大気ライン７０の大気開放バルブ７４を閉にして大気ライン７０も閉止してから、排液ライン１００の排液タンク１１０の下流側にある真空バルブ１１４を閉、大気開放バルブ１１８と排液バルブ１０４Ａ、Ｂを開にしてチューブ１０２Ａ、Ｂ（排気ライン１００）を導通可能にする。つづいて洗浄液送液ライン１２０を稼動させ、送液バルブ１２４を閉、大気開放バルブ１２８を開にしてから、シリンジポンプ１３０のピストン１３４を吸引側に移動開始し、シリンジ１３２内に一定量の空気を貯える。それから大気開放バルブ１２８を閉にしてから、逆方向である吐出側にピストン１３４を一定速度にて移動開始し、シリンジ１３２内の圧力が高まってから、送液バルブ１２４を開にする。これによって、シリンジポンプ１３０からエアーチューブ１２２を通じて洗浄乾燥ヘッド２０内に供給される空気で、貯蔵部３６に貯蔵された洗浄液１６８を押し出すことになり、アレイ空間１６４と充填空間２２Ａ、Ｂに一定量の洗浄液が供給される。（図５の（ｄ）の状況）。
【００４６】
貯蔵部３６から供給開始された洗浄液がアレイ空間１６４内の被検物質溶液１６６を、排液口３０Ａ、Ｂと排液口３１Ａ、Ｂを通ってアレイ空間１６４と充填空間２２Ａ、Ｂで構成される密閉空間外へ押し出す。密閉空間外へ押し出された被検物質溶液１６６と洗浄液は、洗浄乾燥ヘッド２０の内部流路を経て、排液タンク１１０の方に向かって排出される。最後に貯蔵部３６に押し出しに使用する洗浄液がなくなって、アレイ空間１６４と充填空間２２Ａ、Ｂ内の洗浄液が、上部の排液口３０Ａ、Ｂと排液口３１Ａ、Ｂに到達しなくなると、そのままアレイ空間１６４と充填空間２２Ａ、Ｂ内に残留して残存液１７２となる（図５の（ｅ）の状況）。
【００４７】
貯蔵部３６内に貯蔵された洗浄液１６８が全てアレイ１５２以降に移動したら、送液バルブ１２４を閉にして洗浄液送液ライン１２０を閉止する。つづいて排液ライン１００の大気開放バルブ１１８と真空バルブ１１４を閉の状態で真空ポンプ１０６を駆動開始し、一定時間後に真空バルブ１１４を開にして排液チューブ１０２Ａ、Ｂ（排液ライン１００）から真空吸引させ、アレイ空間１６４と充填空間２２Ａ、Ｂ内に残存している洗浄液である残存液１７２を、回収する。吸引回収された洗浄液は排液タンク１１０に貯えられる。これによりアレイ空間１６４と充填空間２２Ａ、Ｂ内に残存している残存液１７２の液量は減少していくが、全ては吸引できず、いくらか残る。（図５の（ｆ）の状況）。    
【００４８】
その後に真空バルブ１１４を閉にするとともに、真空ポンプ１０６を停止する。つづいて大気開放バルブ１１８を一定時間だけ開にして貯蔵部３６から排液タンク１１０までを大気圧にもどしてから、大気開放バルブ１１８を閉にする。一旦排液ライン１００の排液バルブ１０４Ａ、Ｂを閉にして排液チューブ１０２Ａ、Ｂ（排液ライン１００）を閉止してから、大気ライン７０の大気開放バルブ７４を開にしてエアーチューブ７２（大気ライン７０）を導通させる。そして再び洗浄液供給ライン８０の液バルブ８４を一定時間開として、タンク８６内の洗浄液を洗浄乾燥ヘッド２０の貯蔵部３６に再度供給して、一定量の洗浄液を貯蔵部３６に再び貯える（図５の（ｇ）の状況）。
【００４９】
液バルブ８４が閉で洗浄液供給ライン８０が閉止された状態で、大気ライン７０の大気開放バルブ７４を閉にして大気ライン７０も閉止してから、排液ライン１００の真空バルブ１１４を閉、大気開放バルブ１１８と排液バルブ１０４Ａ、Ｂを開にしてから、洗浄液送液ライン１２０を稼動させる。すなわち、シリンジポンプ１３０のシリンジ１３２内に一定量の空気を貯えてから、それを一定速度で移動のピストン１３４でエアーチューブ１２２を通じて貯蔵部３６に供給する。これによって貯蔵部３６に貯蔵された洗浄液１６８を押し出すことになり、アレイ空間１６４と充填空間２２Ａ、Ｂに、残存液１７２に加えて、一定量の洗浄液が供給される（図５の（ｈ）の状況）。
【００５０】
貯蔵部３６から供給される洗浄液は、アレイ空間１６４と充填空間２２Ａ、Ｂに拡がって充満してから、排液口３０Ａ、Ｂと排液口３１Ａ、Ｂを通って排液タンク１１０の方に向かってから排出される。この時アレイ空間１６４内の残存液１７２も排出されるが、その一部に供給される洗浄液が混じって残存液１７２中に含まれる汚れ粒子の濃度を低くしつつ排出されることになる。後に貯蔵部３６に押し出しに使用する洗浄液がなくなって、アレイ空間１６４と充填空間２２Ａ、Ｂ内の洗浄液が、排液口３０Ａ、Ｂと排液口３１Ａ、Ｂに到達しなくなると、そのままアレイ空間１６４と充填空間２２Ａ、Ｂ内に残留し、新たな残存液１７２となる（図５の（ｉ）の状況）。
【００５１】
つづいて送液バルブ１２４を閉にして洗浄液送液ライン１２０を閉止してから、排液ライン１００の大気開放バルブ１１８と真空バルブ１１４を閉の状態で真空ポンプ１０６を駆動開始する。そして、一定時間後に真空バルブ１１４を開にして排液チューブ１０２Ａ、Ｂ（排液ライン１００）から真空吸引させ、アレイ空間１６４と充填空間２２Ａ、Ｂ内に残存している残存液１７２を、排液口３０Ａ、Ｂと排液口３１Ａ、Ｂより真空吸引して回収する。真空吸引された洗浄液は排液タンク１１０に貯えられる。アレイ空間１６４と充填空間２２Ａ、Ｂ内に残存している残存液１７２は液量が減少していくが、全ては吸引できず、いくらか残る（図５の（ｊ）の状況）。
【００５２】
真空ポンプ１０６が駆動状態のままで排液チューブ１０２Ａ、Ｂ（排液ライン１００）から真空吸引を継続している状況で、大気ライン７０の大気開放バルブ７４を開にしてエアーチューブ７２（大気ライン７０）を導通させて、外部の大気圧の空気を貯蔵部３６を通じて供給口２７Ａ、Ｂから、アレイ空間１６４と充填空間２２Ａ、Ｂ内に導入する。この時アレイ空間１６４内に残存している残存液１７２は、その一部が空気の流れにのって空気とともに排液口３０Ａ、Ｂと排液口３１Ａ、Ｂから排液タンク１１０の方に向かって排出される。そして液体は排液タンク１１０に貯えられ、空気は真空ポンプ１０６の方に向かって外部に放出される。結果としてアレイ１５２内の残留洗浄液である残存液１７２の一部が回収されて液量が減じるため、底面１６０等に付着した液滴１７０となって残存する（図５の（ｋ）の状況）。
【００５３】
続いて、排液バルブ１０４Ａを閉にして、３個の充填空間２２Ｂとそれに接するアレイ空間１６４内に２倍の流速の空気を導入する。一定時間後に排液バルブ１０４Ａを開にしてから排液バルブ１０４Ｂを閉にし、もう片方の３個の充填空間２２Ａとそれに接するアレイ空間１６４内に２倍の流速の空気を一定時間導入する。これによって、アレイ１５２内の底面１６０等に付着した液滴１７０の数が減少するとともに、液滴１７０の大きさも小さくなる（図５の（ｌ）の状況）。
【００５４】
引き続き真空ポンプ１０６が駆動状態のままで、大気ライン７０の大気開放バルブ７４を閉にしてエアーチューブ７２（大気ライン７０）を閉止し、排液バルブ１０４Ａ、Ｂを開にしてから、圧空供給ライン６０の圧空バルブ６４を開にして圧空チューブ６２（圧空供給ライン６０）を導通させる。これによって所定圧力に調整された圧空（圧縮空気）を貯蔵部３６を通じてアレイ空間１６４と充填空間２２Ａ、Ｂ内に導入する。この結果、より高い流速Ｖの空気の流れによってアレイ空間１６４内に残存している液滴１７０の一部は排出される。ここでも同様に、排液バルブ１０４Ａ、Ｂを交互に一定時間ごとに閉にすることにより、３個ずつのアレイ空間１６４と充填空間２２Ａ、Ｂごとに流速２Ｖの空気が導入される。このような高い流速の空気の導入によって、アレイ１５２内の底面１６０等に付着した液滴１７０は除去されて下流側のタンク１１０に向かうか、小さな液滴なら蒸発してなくなる。結果としてアレイ１５２内には液体はなくなり、残留洗浄液の乾燥が行われて、完了する（図５の（ｍ）の状況）。
【００５５】
圧空バルブ６４を閉にして圧空供給ライン６０を閉止する。そして真空バルブ１１４を閉にするとともに、真空ポンプ１０６を停止する。つづいて大気開放バルブ１１８を開にして貯蔵部３６から排液タンク１１０までを大気圧にもどす。排液チューブ１０２Ａ、Ｂ（排液ライン１００）は導通状態のままで、続いて図示されていないエアーシリンダーを駆動し、洗浄乾燥ヘッド２０を上昇させる。洗浄と乾燥が完了した分析用チップ１５０を、スキャナーによる読み取り（蛍光検出）のために取り出す（図５の（ｎ）の状況）。
【００５６】
以上の本発明になる処理装置１を用いた分析用チップ１５０の処理方法では、供給口２７Ａ、Ｂからアレイ１５２に洗浄液を供給し、スキャナー読取時（蛍光検出時）のノイズ成分となる汚れ粒子とともに、洗浄液を排液口３０Ａ、Ｂと排液口３１Ａ、Ｂから真空吸引で排気ライン１００で回収することで、アレイ１５２の洗浄が行なわれる。そのアレイ１５２の洗浄につづいて、排気ライン１００を稼動させて回収口である排液口３０Ａ、Ｂと排液口３１Ａ、Ｂから真空吸引しつつ、さらに同時に供給口２７Ａ、Ｂより空気を導入することで、洗浄時に回収できなかったアレイ１５２内の残留洗浄液である残存液１７２の回収と乾燥が行われる。
【００５７】
また本発明の分析用チップの処理方法では、フレッシュな洗浄液が、分析用チップ１５０の蛍光検出部となる頂上面１５６の群に向けて供給口２７Ａ、Ｂから吐出されるので、頂上面１５６の汚れ粒子が最初に除去される。洗浄液は頂上面１５６に垂直に衝突することになるので、頂上面１５６に平行な洗浄液の流れよりもはるかに汚れ粒子の除去能力が高くなる。さらに供給口２７Ａ、Ｂと排液口３０Ａ、Ｂと排液口３１Ａ、Ｂの配置位置関係から、一度頂上面１５６から除去された汚れ粒子は洗浄液とともに、頂上面１５６の群のない方向に向かって流れ、それが排液口３０Ａ、Ｂと排液口３１Ａから洗浄液とともに回収される。したがって、除去された汚れ粒子が頂上面１５６に再付着することはなく、高い品質にて検出部である頂上面１５６の洗浄を行うことができる。これが、複数の頂上面１５６の群の両端で、しかも供給口２７Ａ、Ｂから洗浄液の吐出方向（図２の上下方向）に離れた位置に排液口３０Ａ、Ｂと排液口３１Ａ、Ｂを配置した効果である。また、フレッシュな洗浄液を最初に頂上面１５６の群に向けてほぼ垂直に吐出しているので、頂上面１５６近傍では常に汚れ粒子の濃度がゼロのフレッシュな洗浄液に入れ替わっている。その結果、頂上面１５６近傍にある汚れ粒子が拡散によって移動しやくなり、結果として汚れ粒子の拡散による除去が促進されることになる。
【００５８】
以上の汚れ粒子の除去能力向上と再付着防止能力により、高品質の洗浄を効率的に行える結果、洗浄液の使用量と洗浄の処理時間を大幅に小さくすることができる。さらに効率的な洗浄処理を各アレイ１５２ごとに個別に行なえるようにしたので、複数のアレイ１５２を含めて分析用チップ１５０全体を一括して洗浄処理する場合よりも、洗浄液の使用量をはるかに小さくすることができる。
【００５９】
また空気についても、供給口２７Ａ、Ｂから頂上面１５６の群に向けてほぼ垂直に吐出され、高い流速でアレイ空間１６４に隅々までに行きわたってから排液口３０Ａ、Ｂと排液口３１Ａ、Ｂから回収されるので、残留洗浄液の除去と回収能力ならびに蒸発による乾燥能力が非常に高い。その結果、残留洗浄液の除去と乾燥を効率的に行なうことが可能となり、残留洗浄液の除去処理と乾燥処理を短時間で行うことが可能となる。
【００６０】
以上で、供給口２７Ａ、Ｂと、排液口３０Ａ、Ｂと排液口３１Ａ、Ｂが近い位置、たとえば同一面内にあると、排液口３０Ａ、Ｂと排液口３１Ａ、Ｂからの真空吸引作用により、供給口２７Ａ、Ｂから吐出された洗浄液や空気の大半は、頂上面１５６に向かって垂直に流れずに、面に沿って平行に流れて排液口３０Ａ、Ｂと排液口３１Ａ、Ｂに向かう。このように頂上面１５６に向かって垂直に流れる流速が大幅に小さくなるために、汚れ粒子や残留洗浄液の除去能力がはなはだ低下するとともに、頂上面１５６近傍での洗浄液の入れ替わりも著しく低下して汚れ粒子の拡散が阻害される。その結果、高い品質での洗浄処理と残留洗浄液を回収しての乾燥処理が行なえない。
【００６１】
供給口２７Ａ、Ｂから吐出される洗浄液や空気が、すべて頂上面１５６に向かって垂直に流れるようにするには、頂上面１５６から見て洗浄液や空気の吐出方向である上下方向に、供給口２７Ａ、Ｂから１〜５ｍｍ離れた位置に排液口３０Ａ、Ｂと排液口３１Ａ、Ｂを設けることが好ましい。上記範囲よりも大きいと、充填空間２２Ａ、Ｂの容積が大きくなりすぎて洗浄液の使用量が多くなり、好ましくない。
【００６２】
以上の高い品質での洗浄処理と乾燥処理が、分析用チップ１５０のアレイ１５２ごとに個別に独立して行なえるので、アレイ１５２間の相互干渉を完全に排除して、アレイ１５２ごとに高いＳＮ比での蛍光検出が実現でき、複数のサンプルに対して個々に信頼性の高い検出結果をもたらすことが可能となる。
【００６３】
なお上記の実施態様では、分析用チップ１５０のアレイ１５２は、凹型形状のくぼみである凹部内に選択結合物質を固定化した検出部である頂上面１５６を設けたが、通常の平面上に選択結合物質を固定化して検出部とした分析用チップにも、本発明の処理装置と処理方法は好ましく適用することができる。すなわち、供給口２７Ａ、Ｂから洗浄液と空気を基板の面上にある検出部に向かってほぼ垂直に吐出し、供給口２７Ａ、Ｂからは離れた排液口３０Ａ、Ｂと排液口３１Ａ、Ｂとで真空吸引により回収すれば、同じ洗浄液と空気の流動作用と効果がえられるので、平面上に検出部のある分析用チップでも同様に、むしろアレイ部が凹部で区画された分析用チップよりもより容易に、高い品質の洗浄処理と乾燥処理を効率的に行なうことができる。
【００６４】
本発明の処理装置と処理方法であれば、上記実施態様例のように凹型形状のアレイ１５２内に凸部１５４があっても、凸部１５４間の狭いすきまに洗浄液が行き渡り、さらに滞留部分なく後から供給される洗浄液と入れ替わるので、凸部１５４間の汚れも必ずアレイ１５２の外部に排出され、効率的で高い品質の洗浄が可能である。したがって、凹型形状のアレイ１５２で、凸部１５４がなく、底面１６０上に選択結合物質を直接固定化して検出部とした分析用チップにも、本発明の処理装置と処理方法は好ましく適用できる。凸部１５４間の狭いすきまに捕捉された液の除去についても、本発明の洗浄乾燥ヘッド２０の構成ならば、空気が凸部１５４間の狭いすきまにも流動するので、液の除去や蒸発による乾燥を効率的かつ高い品質で行うことができる。
【００６５】
なお上記の実施態様例では、洗浄液を導入する洗浄を２回行い、最終回となる２回目だけ、供給口２７Ａ、Ｂから大気圧の空気を導入するとともに、同時に回収口である排液口３０Ａ、Ｂと排液口３１Ａ、Ｂから真空吸引して、アレイ１５２内に残存液１７２として残存する洗浄液の回収を行なったが、毎回行なってもよい。最終回だけの実施としたのは、処理時間の短縮のためであるので、洗浄性が向上するのであれば、任意の回で行なってもよい。供給口２７Ａ、Ｂから空気を導入することによって、空気の流れで液体を搬送することが可能となり、単なる真空吸引よりは多くの量の液体と、より小さな液滴の回収が可能となる。
【００６６】
また洗浄性を向上させるために、処理装置１全体を、雰囲気温度が３０〜４０℃に調整されたチャンバー内に設置することが好ましい。同様に使用する洗浄液についても、３０〜４０℃に温度調整することが好ましい。
【００６７】
さらに上記の実施態様では、処理部である充填空間２２Ａ、Ｂ内で、１個の供給口２７Ａ、Ｂに対して、２個の回収口である排液口３０Ａ、Ｂと排液口３１Ａ、Ｂを設けたが、１個の回収口にしてもよい。１個の回収口にしても同様の作用効果がえられるからである。
【００６８】
またアレイ内１５２内に残存している残留洗浄液の除去と乾燥に空気を使用したが、窒素ガス等の不活性ガスを使用してもよい。
【実施例】
【００６９】
以下実施例により本発明を具体的に説明する。もっとも、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００７０】
まず分析用チップ１５０は、外形が７６ｍｍ（長）×２６ｍｍ（幅）×１ｍｍ（厚）のＰＭＭＡ樹脂製の基板を用いた。この基板に、６．９ｍｍ（長）×６．４８ｍｍ（幅）×０．５ｍｍ（深）の凹型形状になっているアレイ１５２を中央に６箇所設けた。それぞれのアレイ１５２には、直径０．２ｍｍで高さ０．１５ｍｍの凸部１５４を、幅方向（基板短辺に平行な方向）には０．４ｍｍピッチの６列、長手方向（基板長辺に平行な方向）には０．４ｍｍピッチで１２列、で合計７２個設けた。そして分析用チップ１５０の各凸部１５４の頂上面１５６に選択結合性物質を固定化した。
【００７１】
熱変性して得られた１本鎖ＤＮＡを被検物質とし、ハイブリダイゼーション溶液を混合して７２μｌとして、被検物質溶液を調製した。この被検物質溶液を、分析用チップ１５０の６個のアレイ１５２に１２μｌずつ分注した。そしてアレイ１５２を密閉するふたを分析用チップ１５０の上面１６２に密着させてから、３７℃に温調されたオーブンに設置した攪拌装置ＢｉｏＳｈａｋｅ  ５０００（Ｑ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社；最大回転数５０００ｒｐｍ、回転半径０．６ｍｍ）にセットし、回転数５０００ｒｐｍで２時間だけ分析用チップ１５０の水平円運動を行なわせることで、ハイブリダイゼーションを実施した。その後にふたを分析用チップ１５０から取外し、被検物質溶液を廃棄してから、陰イオン性界面活性剤を１％含む塩濃度０．５％の水溶液でアレイ１５２を洗浄した。そして緑色の蛍光色素染材を重量比で３％含む染色液を１２μｌずつ分析用チップ１５０の６個のアレイ１５２に分注した。分析用チップ１５０にふたをしてアレイ１５２の密閉状態を保ち、３７℃の雰囲気下で１０分間静置して蛍光標識反応を行なった。そしてふたを取り外してから、染色液がアレイ内に残存している状態で、分析用チップ１５０を処理装置１にとりつけて、下記の通り洗浄と乾燥を行なった。
【００７２】
洗浄乾燥ヘッド２０はアクリル樹脂製で、アレイ１５２の表面形状（６．９ｍｍ（長）×６．４８ｍｍ（幅））に合致するように充填空間２２Ａ、Ｂの開放部（アレイ１５２との対面部分）を形成し、アレイ１５２の配置にあわせて充填空間２２Ａ、Ｂを６個備えさせた。直径１ｍｍの供給口２７Ａ、Ｂに対して、直径１ｍｍの排液口３０Ａ、Ｂと排液口３１Ａ、Ｂは上側に１ｍｍ離れた位置に配置した。また供給口２７Ａ、Ｂは、シール材２との封止面である下面３８から上側に０．５ｍｍ上側に配置した。厚さ１ｍｍのシリコンゴム製の板材であるシール材２の占める部分もあわせた充填空間２２Ａ、Ｂの容積は９７μｌにした。
【００７３】
シール材２にも分析用チップ１５０のアレイ１５２に対面する位置に、６．９ｍｍ（長）×６．４８ｍｍ（幅）の矩形穴を６個設けた。また洗浄乾燥ヘッド２０の貯蔵部３６は１０ｍｌの洗浄液を貯えられる形状にした。そして処理装置１を雰囲気温度３５℃が維持されるチャンバー内に設置した。
【００７４】
洗浄乾燥ヘッド２０の直下のベース台１４０上に、アレイ１５２（アレイ空間１６４）に染色液が残されている分析用チップ１５０が置かれてから、エアーシリンダーを駆動して洗浄乾燥ヘッド２０を下降し、分析用チップ１５０の上面１６２にシール材２を押しつけて、染色液が残存するアレイ１５２を密閉状況にした。
【００７５】
つづいて洗浄液供給ライン８０を使用して、貯蔵部３６に１２００μｌの洗浄液を供給した。洗浄液は塩濃度が０．５％の水溶液に非イオン性界面活性剤を１０００ｐｐｍ添加したもので、３５℃に加温したものを用いた。続いてシリンジポンプ１３０を活用して、各々のアレイ空間１６４と充填空間２２Ａ、Ｂに２０μｌ／ｓの流量速度で２００μｌの洗浄液を貯蔵部３６から送液した。
【００７６】
送液が完了したら、真空ポンプ１０６を駆動して、アレイ空間１６４内やその下流の配管部分等に残存している洗浄液や染色液を排液タンク１１０の方に回収した。なおこの時の真空ポンプ１０６による真空圧は２０ｋＰａで排気速度は５０ｌ／分であった。そして再び貯蔵部３６に１２００μｌの洗浄液を供給してから、同様にシリンジポンプ１３０を活用して、各々のアレイ１５２に２０μｌ／ｓの流量速度で２００μｌの洗浄液を貯蔵部３６から送液した。送液完了後に、先ほどと同じ運転条件で真空ポンプ１０６を稼動させ、アレイ空間１６４内等に残存している洗浄液の一部を排液タンク１１０の方に回収した。
【００７７】
引き続き真空ポンプ１０６が稼動状態のままで、貯蔵部３６から大気圧の空気を１０秒間アレイ１５２と充填空間２２Ａ、Ｂ内に導入し、その後排液バルブ１０４Ａのみを１０秒間閉、つづく１０秒間は排液バルブ１０４Ａを開で排液バルブ１０４Ｂを閉にして、アレイ１５２と充填空間２２Ａ、Ｂ内に導入される大気圧の空気の流量速度を２倍にしてアレイ１５２内の残存液の除去を行なった。
【００７８】
引き続き大気圧の空気の導入を停止して、一旦排液バルブ１０４Ａ、Ｂを開にしてから、０．１ＭＰａの圧縮空気を貯蔵部３６から１０秒間アレイ１５２と充填空間２２Ａ、Ｂ内に導入した。その後排液バルブ１０４Ａのみを１０秒間閉、つづく１０秒間は排液バルブ１０４Ａを開で排液バルブ１０４Ｂを閉にして、アレイ１５２充填空間２２Ａ、Ｂ内に導入される圧縮空気の流量速度を先ほどの２倍にしてアレイ１５２内の残存液を完全に除去した。
【００７９】
分析用チップ１５０の洗浄と乾燥終了後に、エアーシリンダーを駆動して洗浄乾燥ヘッド２０を上昇させ、分析用チップ１５０を取り出した。そして、分析用チップ１５０をハイブリダイズして蛍光標識したＤＮＡのシグナル強度（蛍光強度）を高解像度蛍光検出装置（東レ株式会社；３Ｄ−Ｇｅｎｅ  Ｓｃａｎｎｅｒ）を用いて測定した。
【００８０】
その結果、凸部１５４の頂上面１５６のみが閾値以上のシグナルが検出され、それ以外の部分では閾値の１／１０未満のシグナル強度しかなく、余分な蛍光色素等のノイズ成分が洗浄によって十分除去されていることを確認できた。また洗浄液の使用量は一枚の分析用チップ１５０で２．４ｍｌであった。これはトレイに２５０ｍｌの洗浄液を溜め、１０枚の分析用チップ１５０を浸漬により洗浄する時と比べて、チップ１枚あたりでの洗浄液使用量が１／１０以上に削減された。    
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明の処理ヘッド及び分析用チップの処理方法並びに処理装置は、ＤＮＡチップ等の分析用チップのハイブリダイゼーションや蛍光標識反応後の洗浄と乾燥処理に利用することができる。効率的で高い品質の処理によって、短時間での高いＳＮ比での蛍光検出が可能となる結果、本発明は、臨床現場や検査センターにおける迅速な疾患の診断・診察等に有益に利用することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１  処理装置
２  シール材
１０Ａ、Ｂ  集合ブロック
１２Ａ、Ｂ  集合溝
１４Ａ、Ｂ  コネクター
１６Ａ、Ｂ  回収口
２０  洗浄乾燥ヘッド
２１  本体
２２Ａ、Ｂ  充填空間
２４Ａ、Ｂ  突出部
２６Ａ、Ｂ  下先端面
２７Ａ、Ｂ  供給口
２８Ａ、Ｂ  上先端面
２９Ａ、Ｂ  上先端面
３０Ａ、Ｂ  排液口
３１Ａ、Ｂ  排液口
３２Ａ、Ｂ  排液流路
３３Ａ、Ｂ  排液流路
３４Ａ、Ｂ  吐出経路
３６  貯蔵部
３８  下面
４０  ふた
４２  圧空流路
４４  大気流路
４６  洗浄液流路
４８  加圧流路
５２  圧空コネクター
５４  エアーコネクター
５６  液体コネクター
５８  エアーコネクター
６０  圧空供給ライン
６２  圧空チューブ
６４  圧空バルブ
６６  圧力レギュレータ
６８  圧空源
７０  大気ライン
７２  エアーチューブ
７４  大気開放バルブ
８０  洗浄液供給ライン
８２  液チューブ
８４  液バルブ
８６  タンク
８８  エアーチューブ
９０  圧力レギュレータ
９２  圧空源
１００  排液ライン
１０２Ａ、Ｂ  排液チューブ
１０４Ａ、Ｂ  排液バルブ
１０６  真空ポンプ
１０８  排液集合チューブ
１１０  排液タンク
１１１  邪魔板
１１２  真空チューブ
１１４  真空バルブ
１１６  エアー配管
１１８  大気開放バルブ
１２０  洗浄液送液ライン
１２２  エアーチューブ
１２４  送液バルブ
１２６  分岐チューブ
１２８  大気開放バルブ
１３０  シリンジポンプ
１３２  シリンジ
１３４  ピストン
１３６  Ｏリング
１４０  ベース台
１５０  分析用チップ
１５２  アレイ
１５４  凸部
１５６  頂上面
１５８  本体
１６０  底面
１６２  上面
１６４  アレイ空間
１６６  被検物質溶液
１６８  貯蔵された洗浄液
１７０  液滴
１７２  残存液
【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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