(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に標的物質に対して特異的に結合可能なプローブを固定したプローブアレイを製造する装置であって、
複数の前記基板を並べて搭載するための基板搭載部と、
前記プローブを含む溶液を前記基板上に吐出するための複数のノズルを有する吐出部と、
前記基板搭載部を移動させるステージと、
を有しており、
前記基板搭載部には、前記基板毎に、基板温度をモニタリングする機構と、基板温度を制御する機構と、が前記基板に接触するように設けられており、
更に、モニタリングした基板温度を用いて前記基板温度を制御する機構に調節温度をフィードバックする制御部が設けられており、
前記基板搭載部に設けられた基板毎に温度を制御して前記プローブを前記基板にそれぞれ固定することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記吐出部に、前記溶液の温度をモニタリングする機構と、前記溶液の温度を制御する機構と、モニタリングした溶液温度を用いて前記溶液の温度を制御する機構に調節温度をフィードバックする制御部と、を設けたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記基板温度をモニタリングする機構においてモニタリングした基板温度を用いて前記基板温度を制御する機構に調節温度をフィードバックする制御部を前記基板搭載部以外の部分に設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記基板及び／または前記溶液の制御温度は前記基板と前記溶液中のプローブとの反応を促進する温度であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記吐出部を複数設け、前記溶液温度をモニタリングする機構と前記溶液温度を制御する機構と前記モニタリングした溶液温度を用いて前記溶液温度を制御する機構に調節温度をフィードバックする制御部を、前記吐出部に複数設けたことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記吐出部を複数設け、前記溶液温度をモニタリングする機構と前記溶液温度を制御する機構と前記モニタリングした温度を用いて前記溶液温度を制御する機構に調節温度をフィードバックする制御部を、前記吐出部毎に設けたことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記プローブがオリゴヌクレオチドまたは核酸断片であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記吐出部は、前記基板上に、前記溶液をスポットするスポットティング部であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記吐出部は、インクジェット方式によって前記溶液を吐出する構成であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記吐出部は、溶液吐出用の熱エネルギーを発生させるための電気熱変換体を備えていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記吐出部は、前記電気熱変換体によって印加される熱エネルギーにより生ずる膜沸騰を利用して前記吐出部に設けたノズルより溶液を吐出させることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記吐出部は、前記吐出部に設けた圧電体素子の駆動を利用して前記吐出部に設けたノズルより溶液を吐出させることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
湿度コントロールを行う加湿機を備えたことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に標的物質に対して特異的に結合可能なプローブを固定したプローブアレイを製造する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被記録部材に記録を行なうひとつの方法として、ヘッドに設けられたノズルから液滴を吐出させて記録を行なうインクジェット方式がある。この方式を採用したものでは、カラー画像を紙に印刷するためのプリンターが最も良く知られている。しかしながら、インクジェット方式は、微小な液滴を所定の場所に着弾させることができるという利点から、プリンターだけでなく、ＤＮＡチップに代表される生体高分子を基板上に固定したプローブアレイ等の製造装置にも適用されている。インクジェット方式としては、熱の印加により発生する沸騰を利用するバブルジェット方式、圧電体素子の機械的変異を利用するピエゾジェット方式などがある。
【０００３】
また、上述したプローブアレイの製造には、上述したインクジェット方式以外にもピンにより基板上に試料溶液を点着するスポッティング装置も使用されている。
【０００４】
ＤＮＡチップの製造例として従来の吐出装置(バブルジェット方式)に関して以下に説明する。図８は吐出装置の斜視図である。
【０００５】
定盤80上にはＹ軸ステージ81およびガイドレール82が平行に固定されている。Ｙ軸ステージ81およびガイドレール82の可動部分にはＸ軸ステージ83が取り付けられおり、Ｘ軸ステージ83はＹ軸方向に移動可能となっている。Ｘ軸ステージ83にはチャック84が固定されている。チャック84は図示しないポンプにチューブによってつながれており、ポンプが空気を吸引することで、基板85はチャック84に吸着される。図８では基板85を詳細に記載していないため、図９にて詳細に説明する。
【０００６】
定盤80上に支柱86、87が固定されており、支柱86、87にはそれぞれブリッジ88、89が固定されている。ブリッジ88と89はステー92で固定されており、支柱86、87とブリッジ88、89の構造物の強度を保っている。ブリッジ88と89の間にはヘッド搭載台90が固定されており、ヘッド搭載台90にはヘッド91が固定されている。
【０００７】
ヘッド91に試料溶液を注入し、吐出装置にヘッド91を搭載する。Ｙ軸ステージ81・Ｘ軸ステージ83を動作させヘッド91より試料溶液を吐出させることで基板85の所定の位置に試料溶液を吐出する。
【０００８】
図９は基板周辺断面図である。チャック84上には基板85が配置されている。ヘッド91にはノズル93が複数個設けられている。各ノズル93には試料溶液供給口94が連通している。ノズル93近傍には、不図示のヒーター部が設けられている。試料溶液供給口94に試料溶液95を充填することでノズル93に試料溶液95が充填される。不図示のヒーターにより試料溶液95に膜沸騰を生じさせることでノズル93より試料溶液95を基板85上に吐出する。吐出された試料溶液95はスポット96として基板85上に配置される。
【０００９】
図10はチャック84上の基板85の配置図である。図10に示したように、チャック84上に基板85が配置されており、基板85上にスポット96が配置されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
以上に説明したように、従来の吐出装置では、基板上に試料溶液を吐出し、室温にて基板と試料溶液内のプローブとを反応させることでプローブを基板上に固定していた。
【００１１】
またスポッティング装置においてもピンにより試料溶液を基板上にスポットし、室温にて基板と試料溶液内のプローブとを反応させることでＤＮＡを基板上に固定していた。
【００１２】
基板と試料溶液内のプローブとの反応は、基板や試料の種類、濃度などにもよるが、室温では12時間も必要となる場合もある。そのため、吐出装置・スポッティング装置を含む溶液付与装置においてプローブアレイの生産性を向上するためには、基板と試料溶液内のプローブとの反応時間を短縮する必要があった。
【００１３】
一般に化学反応は温度を上げることでその速度を速めることができる。したがって基板と試料溶液内のプローブとの反応を促進する温度に制御することで、基板と試料溶液内のプローブとの反応時間を短縮することが可能となる。
【００１４】
特開2001-186880号公報では、ＤＮＡチップの製造に関して、基板上の試料溶液をレーザー光・赤外線・電磁波により加熱し試料溶液を乾燥・増粘・固化させる方法が示されている。試料溶液を乾燥・固化・増粘させることで基板上の試料溶液のスポット径拡張を防止しスポット径を均一化し品質向上を図ることを目的としている。この場合、試料溶液と基板の組み合わせによっては、試料溶液を高温にて短時間で乾燥させてしまうと基板と試料溶液の試料との反応が進まない場合がある。
【００１５】
また、一般にプローブアレイに用いられるＤＮＡなどの試料は非常に高価であるために、基板と試料との反応効率を上げ、試料溶液の濃度を低濃度化することが望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、上記課題を解決するために次の(１)〜(13)のように構成したプローブアレイ製造装置を提供するものである。
【００１７】
（１）基板上に標的物質に対して特異的に結合可能なプローブを固定したプローブアレイを製造する装置であって、
複数の前記基板を並べて搭載するための基板搭載部と、
前記プローブを含む溶液を前記基板上に吐出するための複数のノズルを有する吐出部と、
前記基板搭載部を移動させるステージと、
を有しており、
前記基板搭載部には、前記基板毎に、基板温度をモニタリングする機構と、基板温度を制御する機構と、が前記基板に接触するように設けられており、
更に、モニタリングした基板温度を用いて前記基板温度を制御する機構に調節温度をフィードバックする制御部が設けられており、
前記基板搭載部に設けられた基板毎に温度を制御して前記プローブを前記基板にそれぞれ固定することを特徴とする装置。
【００１９】
（２）前記吐出部に、前記溶液の温度をモニタリングする機構と、前記溶液の温度を制御する機構と、モニタリングした溶液温度を用いて前記溶液の温度を制御する機構に調節温度をフィードバックする制御部と、を設けたことを特徴とする前記（１）記載の装置。
【００２２】
（３）前記基板温度をモニタリングする機構においてモニタリングした基板温度を用いて前記基板温度を制御する機構に調節温度をフィードバックする制御部を前記基板搭載部以外の部分に設けたことを特徴とする前記（１）または（２）に記載の装置。
【００２３】
（４）前記基板及び／または前記溶液の制御温度は前記基板と前記溶液中のプローブとの反応を促進する温度であることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の装置。
【００２４】
（５）前記吐出部を複数設け、前記溶液温度をモニタリングする機構と前記溶液温度を制御する機構と前記モニタリングした溶液温度を用いて前記溶液温度を制御する機構に調節温度をフィードバックする制御部を、前記吐出部に複数設けたことを特徴とする前記（２）〜（４）のいずれか１つに記載の装置。
【００２５】
（６）前記吐出部を複数設け、前記溶液温度をモニタリングする機構と前記溶液温度を制御する機構と前記モニタリングした温度を用いて前記溶液温度を制御する機構に調節温度をフィードバックする制御部を、前記吐出部毎に設けたことを特徴とする前記（２）〜（４）のいずれか１つに記載の装置。
【００２６】
（７）前記プローブがオリゴヌクレオチドまたは核酸断片であることを特徴とする前記（１）〜（６）のいずれか１つに記載の装置。
【００２７】
（８）前記吐出部は、前記基板上に、前記溶液をスポットするスポットティング部であることを特徴とする前記（１）〜（７）のいずれか１つに記載の装置。
【００２８】
（９）前記吐出部は、インクジェット方式によって前記溶液を吐出する構成であることを特徴とする前記（１）〜（７）のいずれか１つに記載の装置。
【００２９】
（１０）前記吐出部は、溶液吐出用の熱エネルギーを発生させるための電気熱変換体を備えていることを特徴とする前記（９）に記載の装置。
【００３０】
（１１）  前記吐出部は、前記電気熱変換体によって印加される熱エネルギーにより生ずる膜沸騰を利用して前記吐出部に設けたノズルより溶液を吐出させることを特徴とする前記（１０）に記載の装置。
【００３１】
（１２）前記吐出部は、前記吐出部に設けた圧電体素子の駆動を利用して前記吐出部に設けたノズルより溶液を吐出させることを特徴とする前記（９）に記載の装置。
【００３２】
（１３）湿度コントロールを行う加湿機を備えたことを特徴とする前記（１）〜（１２）のいずれか１つに記載の装置。
【発明の効果】
【００３４】
基板上に試料溶液を付与後、基板保持温度を上昇することで反応時間の短縮、反応効率の向上を行うことができた。本特許の装置を用いることで、簡便に反応時間の短縮、反応効率の向上を行うことが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明では、標的物質に対して特異的に結合可能なプローブを含む試料溶液を基板上に付与する装置において、基板搭載部に基板温度をモニタリングする機構と基板温度を制御する機構とモニタリングした温度を用いて前記基板温度を制御する機構に調節温度をフィードバックする制御部を設けたことにより、基板と試料溶液内のプローブとの反応を促進する温度に基板温度を保つことが可能となり、基板と試料溶液内のプローブの反応時間を短縮できるためプローブアレイの生産性を向上することが可能となる。
【００３６】
また、溶液付与部に溶液温度をモニタリングする機構と溶液温度を制御する機構とモニタリングした温度を用いて溶液温度を制御する機構に調節温度をフィードバックする制御部を設けたことにより、基板と試料溶液内のプローブとの反応を促進する温度にあらかじめ溶液温度を保つことが可能となり、基板と試料溶液内のプローブの反応時間を短縮できるためプローブアレイの生産性を向上することが可能となる。
【００３７】
基板温度と試料溶液温度の両方を制御することにより、さらに基板と試料溶液内のプローブの反応時間を短縮できるためプローブアレイの生産性を向上することが可能となる。
【００３８】
ここで述べる反応を促進する温度は、基板とプローブとの組み合わせなどにより異なる。例えば、特開平11-187900号公報で公開されているように石英基板上にマレイミド基を導入し、末端にリンカーを介してメルカプト基を導入したオリゴヌクレオチドを試料として用いた場合は、非常に反応性が良く、室温でも30分以内で充分に反応し、固定される。
【００３９】
しかし、特開2003-161731号公報で公開されているようにプラスティック基板にホルミル基を導入し、末端にリンカーを介してアミノ基を導入したオリゴヌクレオチドを試料として用いた場合は、37℃ 30分、80℃ 60分反応させている。
【００４０】
なお、ここでは複数のＤＮＡを固定基板に固定したＤＮＡチップの例を挙げたが、ここで述べる基板としては、プローブを固定し、得られたプローブ固定基板を用いて標的物質を検出あるいは分離するのに支障のない物であれば特に限定される物ではない。
【００４１】
その中で、マイクロアレイを例として、好適な形態を挙げるのであれば、標的物質の検出や汎用性を考慮すると、ガラス基板やプラスティック基板が好ましく、さらにはアルカリ成分などが含まれない無アルカリガラス基板や石英基板が特に好ましい。
【００４２】
また、ここで述べる試料とはＤＮＡに限定されるものではなく、タンパク質、ペプチド、抗原、抗体、ＰＮＡ、ＲＮＡ、糖鎖(複合糖鎖を含む)といった生体高分子をはじめとする、標的物質に対して特異的に結合可能なプローブである。
【００４３】
このように反応時間と温度との関係は基板と試料の組み合わせによるが、その他にも試料濃度、試料溶液の粘度などの物性なども影響する。なお、基板の材質、結合メカニズム、反応を促進する温度などは、上述の内容に限定されるものではない。
【００４４】
また、基板と試料溶液内のプローブとの反応を促進することで基板と試料溶液内のプローブの反応効率が向上され試料溶液内のプローブ濃度を低濃度化することが可能となる。その結果、試料溶液内のプローブの量を減少できコストダウンすることも可能となる。
【００４５】
試料溶液を基板上に付与する装置には、上述したように吐出部に設けられたノズルより基板上に試料溶液を吐出する装置(吐出装置)、ピン法などにより試料溶液を基板上に点着する装置(スポッティング装置)などが知られている。
【００４６】
本発明では、試料溶液の基板上への付与方法は限定するものではないが、吐出部に液体吐出用の熱エネルギーを発生させるための電気熱変換体を備える吐出部を用いる方法は、確実に液体を吐出ことが可能であり、さらには、吐出部を、上記電気熱変換体によって印加される熱エネルギーにより生ずる膜沸騰を利用して吐出部に設けたノズルより液体を吐出させる構成とすることで更に確実にノズルより液体を吐出することが可能となることから、好適な方法である。
【００４７】
このほか、液体を吐出させる方法として、熱の代わりに圧電体素子の駆動を利用する方法も適用可能である。
【００４８】
また、基板温度をモニタリングする機構と基板温度を制御する機構とモニタリングした温度を用いて基板温度を制御する機構に調節温度をフィードバックする制御部を基板搭載部に複数設けることにより、基板温度を複数種類設定することが可能となるため、基板と試料溶液内のプローブとの反応を促進する温度が異なる組み合わせのプローブアレイを同時に製作することが可能となる。
【００４９】
さらに、基板温度をモニタリングする機構と基板温度を制御する機構とモニタリングした温度を用いて基板温度を制御する機構に調節温度をフィードバックする制御部を基板搭載部に基板毎に設けることにより、基板と試料溶液内のプローブとの反応を促進する温度が基板毎に異なる組み合わせのプローブアレイを同時に製作することが可能となる。
【００５０】
また、溶液温度をモニタリングする機構と溶液温度を制御する機構とモニタリングした温度を用いて溶液温度を制御する機構に調節温度をフィードバックする制御部を
溶液付与部に複数設けることにより、試料溶液温度を複数種類設定することが可能となるため、基板と試料溶液内のプローブとの反応を促進する温度が異なる組み合わせのプローブアレイを同時に製作することが可能となる。
【００５１】
さらに、溶液温度をモニタリングする機構と溶液温度を制御する機構とモニタリングした温度を用いて溶液温度を制御する機構に調節温度をフィードバックする制御部を溶液付与部毎に設けることにより、基板と試料溶液内のプローブとの反応を促進する温度が基板毎に異なる組み合わせのプローブアレイを同時に製作することが可能となる。
【００５２】
上述したとおり、反応を促進させる際に加熱すると付与した液滴が蒸発しやすくなる。液滴が乾燥してしまうと基板とプローブとの反応が進行しにくくなることから、蒸発を防ぐ目的で加湿機能を持たせることが好ましい。
【００５３】
加えて、モニタリングした温度を用いて基板温度を制御する機構に調節温度をフィードバックする制御部を溶液付与装置上の基板搭載部以外の部分に設けることにより、基板搭載部の重量を減少させることが可能となり、基板搭載部を移動するステージの駆動電力を削減できる。
【００５４】
以下に本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００５５】
本発明の第１の実施例を図１〜図５を用いて以下に説明する。
【００５６】
図１は吐出装置(バブルジェット方式)の斜視図である。定盤80上にはＹ軸ステージ81およびガイドレール82が平行に固定されている。Ｙ軸ステージ81およびガイドレール82の可動部分にはＸ軸ステージ83が取り付けられており、Ｘ軸ステージ83はＹ軸方向に移動可能となっている。Ｘ軸ステージ83の可動部分にはチャック84が固定されている。チャック84は図示しないポンプにチューブによってつながれており、ポンプが空気を吸引することで、基板85はチャック84に吸着される。チャック84には不図示の温度センサー部と加熱冷却部とフィードバック制御部が設けられている。フィードバック制御部はチャック84上に設けても、チャック84上以外の吐出装置上に設けても良い。ただしフィードバック制御部は加熱冷却部から熱の影響を受けないように加熱冷却部から離れた位置に配置する等の配慮を行ったほうが良い。
【００５７】
定盤80上に支柱86、87が固定されており、支柱86、87にはそれぞれブリッジ88、89が固定されている。ブリッジ88と89はステー92で固定されており、支柱86、87とブリッジ88、89の構造物の強度を保っている。ブリッジ88と89の間にはヘッド搭載台90が固定されており、ヘッド搭載台90にはヘッド91が固定されている。
【００５８】
ヘッド91に試料溶液を注入し、吐出装置にヘッド91を搭載する。Ｙ軸ステージ81、Ｘ軸ステージ83を動作させヘッド91より試料溶液を吐出させることで基板85の所定の位置に試料溶液を吐出する。基板85上の試料溶液の乾燥を防止するために、試料溶液を基板85上に吐出後に基板85上にカバーを配置しても良い。また、不図示の加湿機により基板85上の試料溶液周辺を加湿しても良い。
【００５９】
図２は基板周辺断面図である。チャック84上には基板85が配置されている。ヘッド91にはノズル93が複数個設けられている。各ノズル93には試料溶液供給口94が連通している。ノズル93近傍には、不図示のヒーター部が設けられている。試料溶液供給口94に試料溶液95を充填することでノズル93に試料溶液95が充填される。不図示のヒーターにより試料溶液95に膜沸騰を生じさせることでノズル93より試料溶液95を基板85上に吐出する。吐出された試料溶液95はスポット96として基板85上に配置される。ノズル93近傍に圧電体素子を設け、圧電体素子を駆動することでノズル93より試料溶液95を基板85上に吐出する構成としても良い。
【００６０】
基板85の下方には、ノズル93に対応する位置に温度センサー部１が設けられている。また温度センサー部１の周囲には加熱冷却部２が設けられている。温度センサー部１と加熱冷却部２は不図示のフィードバック制御部と電気的に接続されている。これらの温度センサー部１と加熱冷却部２と不図示のフィードバック制御部は基板毎に設けても良く、複数の基板毎に設けても良い。
【００６１】
図３はチャック84上の基板85の配置図である。図３に示したように、チャック84上に基板85が配置されており、基板85上にスポット96が配置されている。またチャック84上に温度センサー部１と加熱冷却部２が設けられている。温度センサー部１と加熱冷却部２と基板85とスポット96の位置関係を示すために、一部の基板85とスポット96を破線で示している。
【００６２】
図４は、本実施例のフローチャートである。まずステップ１で基板85とスポット96の反応を促進する温度と基板85とスポット96の反応に必要な時間を設定する。ステップ２で温度センサー部１にて基板温度を測定する。ステップ３でフィードバック制御部にて測定温度が設定温度か判断する。設定温度の場合は、ステップ５に進む。設定温度でない場合は、ステップ４に進み加熱冷却部２にて基板85を加熱または冷却しステップ２に戻る。ステップ５では設定保持時間が終了したか判断する。設定保持時間が経過した場合は終了となる。設定保持時間が経過していない場合はステップ２に戻る。
【００６３】
基板温度を設定温度に設定するのは、吐出装置から基板に試料溶液を吐出する以前に行っても、吐出した後に行っても良い。吐出装置から基板に試料溶液を吐出する以前に基板温度を設定温度に設定することで、吐出後から基板と試料溶液内のＤＮＡの反応が充分に進むまでの時間を短縮することができる。
【００６４】
しかしながら、ピンを用いて塗布するスポッティング装置では吐出装置に比べ、スポッティング速度が一般的に遅いため、最初に付与した液滴と最後に付与する液滴とで加熱時間が大幅に異なってしまう。それに対して今回実施したインクジェット方式の吐出装置では付与する時間が短いことから、加熱時間の差は少なく好適である。
【００６５】
図５は、実験にて基板保持温度と輝度の関係を測定した結果のグラフである。
【００６６】
基板には末端にアミノ基を導入したオリゴヌクレオチド固定用基板であるＦull  Ｍoon  Ｂiosysteｍs社のＰＸＰ-Ｍ25(ＰoｗerＭatrix Ｓlides,for ＮＨ2-ｍodified oligos, non-barcode)を使用した。この基板のメーカー発表のプリンティングプロトコルでは、スポット後湿度65〜75％の環境下に10〜12時間放置すると記載されている。本実施例では、下記の手順でプローブの固定、ならびにハイブリダイゼーション反応を行い、蛍光強度を測定した。
【００６７】
(1)末端にリンカーを介してアミノ基を導入した配列番号１のオリゴヌクレオチドを自動合成機にて合成した。
【００６８】
(2)グリセリン7.5重量％、チオジグリコール7.5重量％、アセチレンアルコール(商品名:アセチレノールＥ100；川研ファインケミカル(株)社製)１重量％を含む水溶液に配列番号１のオリゴヌクレオチドを8.75μｍol/Lならびに、2.19μｍol/Lになるように溶解させ試料溶液とした。
5' Ｈ2Ｎ-(ＣＨ2)6-Ｏ-ＰＯ2-Ｏ-ＡＣＴＧＧＣＣＧＴＣＧＴＴＴＴＡＣＡ3'(配列番号:１)
(3)上述した基板に上記試料溶液を付与した。
【００６９】
(4)設定温度(25℃、40℃、60℃)にて基板温度を保持した。保持時間は、30分と60分の二種類を行った。
【００７０】
(5) １ｍol/L ＮaＣl/ 50ｍｍol/L リン酸緩衝溶液(pＨ7.0)で洗浄した。
【００７１】
(6) １ｍol/L ＮaＣl/ 50ｍｍol/L リン酸緩衝溶液(pＨ7.0)に1.0重量％になるようウシ血清アルブミンを溶解させ、上述の方法で作製した基板を室温で１時間浸漬させ、ブロッキング反応を行った。
【００７２】
(7)配列番号１のプローブと相補的な核酸配列を有するＤＮＡ断片の５’末端にＣy３を結合させて標識化したオリゴヌクレオチド(配列番号２)を合成し、これを１ｍol/L ＮaＣl/ 50ｍｍol/L リン酸緩衝溶液(pＨ7.0)に50nｍol/Lになるように溶解させた。ブロッキング処理を行った基板をこの標識化したＤＮＡ断片を含む溶液に浸漬し、45℃で２時間放置した。その後、１ｍol/L ＮaＣl/ 50ｍｍol/L リン酸緩衝溶液(pＨ7.0)で未反応のＤＮＡ断片を洗浄し、さらに純水で洗浄を行った。
【００７３】
(8)ハイブリダイゼーションを行った基板を蛍光スキャナ(商品名:ＧeneＰix4000Ｂ；Ａxon Instruｍents,Inc.製)で波長532nｍの蛍光測定を行った。そしてＰＭＴ600Ｖ、レーザーパワー100％で測定した場合に図５のような結果となった。
【００７４】
図５のグラフから分かるように基板保持温度を上昇すると輝度が増加している。そのため基板保持温度を上昇すると、基板へのプローブの結合量が増加することが分かる。(グラフ中では保持温度25℃、保持時間30分、プローブ濃度8.75μｍol/Lでの測定蛍光輝度を基準値１としている。)
また、グラフ中の[4](保持時間＝60分  プローブ濃度2.19μｍol/L)の60℃での輝度は、グラフ中の[3](保持時間＝60分  プローブ濃度8.75μｍol/L)の40℃での輝度より高い。そのため基板保持温度を上昇することで基板とプローブの反応効率が向上し、プローブ濃度の低い試料溶液でも基板温度を上昇することでプローブの濃度の高い試料溶液より多くのプローブを基板に結合させることが可能であることが分かる。
【実施例２】
【００７５】
本発明の第２の実施例を図６を用いて以下に説明する。本実施例は、実施例１に対してヘッド構成のみが異なる。そのため、その他の部分の説明は省略する。
【００７６】
図６は基板周辺断面図である。チャック84上には基板85が配置されている。ヘッド91にはノズル93が複数個設けられている。各ノズル93には試料溶液供給口94が連通している。ノズル93近傍には、不図示のヒーター部が設けられている。試料溶液供給口94に試料溶液95を充填することでノズル93に試料溶液95が充填される。不図示のヒーターにより試料溶液95に膜沸騰を生じさせることでノズル93より試料溶液95を基板85上に吐出する。吐出された試料溶液95はスポット96として基板85上に配置される。ノズル93近傍に圧電体素子を設け、圧電体素子を駆動することでノズル93より試料溶液95を基板85上に吐出する構成としても良い。
【００７７】
また、ノズル93近傍には、溶液温度センサー部97が設けられている。また溶液温度センサー部97の周囲には溶液加熱冷却部98が設けられている。溶液温度センサー部97と溶液加熱冷却部98は不図示の溶液温度フィードバック制御部と電気的に接続されている。これらの溶液温度センサー部97と溶液加熱冷却部98と不図示の溶液温度フィードバック制御部はノズル毎に設けても良く、複数のノズル毎に設けても良い。
【００７８】
図７は、本実施例のフローチャートである。まずステップ１で基板85とスポット96の反応を促進する温度を設定する。ステップ２で溶液温度センサー部97にてノズル93近傍の試料溶液95の温度を測定する。ステップ３で溶液温度フィードバック制御部にて測定温度が設定温度か判断する。設定温度の場合は、ステップ５に進み、吐出可能となる。設定温度でない場合は、ステップ４に進み溶液加熱冷却部98にてノズル93近傍の試料溶液95を加熱または冷却しステップ２に戻る。ステップ５では吐出が終了したかを判断する。吐出が終了した場合は終了となる。
【００７９】
本実施例において、さらに実施例１で説明したように基板温度を制御しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１の実施例の吐出装置の斜視図
【図２】図１の基板周辺断面図
【図３】図１のチャック上の基板の配置図
【図４】本発明の第１の実施例のフローチャート
【図５】実験にて基板保持温度と輝度の関係を測定した結果のグラフ
【図６】本発明の第２の実施例の基板周辺断面図
【図７】本発明の第２の実施例のフローチャート
【図８】従来例の吐出装置の斜視図
【図９】図８の基板周辺断面図
【図１０】チャック上の基板の配置図
【符号の説明】
【００８１】
１:温度センサー部
２:加熱冷却部
80:定盤
81:Ｙ軸ステージ
82:ガイドレール
83:Ｘ軸ステージ
84:チャック
85:基板
86、87:支柱
88、89:ブリッジ
90:ヘッド搭載台
91:ヘッド
92:ステー
93:ノズル
94:試料溶液供給口
95:試料溶液
96:スポット
97:溶液温度センサー部
98:溶液加熱冷却部
【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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【図９】
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【図１０】
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【配列表】
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