(57)【要約】【課題】  生化学解析用ユニットの光滲みを防止する。【解決手段】  生化学解析用ユニット１０には、基板１１に形成された複数の貫通穴１２にメンブレン１３が押し込まれて複数のスポット領域１４が形成される。基板１１の裏面には、圧延されたメンブレン１３の薄膜１５が残る。スポット領域１４には、スポットヘッド２０によってプローブ溶液がスポッティングされる。このスポッティングの際に、ピン配列板２１を基板１１の裏面から圧接する。ピン配列板２１には、各スポット領域１４の配列ピッチと同一ピッチでピン２２が配列されている。ピン配列板２１は、各ピン２２が各スポット領域１４に対応する位置に位置決めされる。圧接により、各ピン２２が薄膜１５に突き刺さる。これにより、薄膜１５内のポア２３が押し潰されて、各スポット領域１４に隣接するスポット領域１４へプローブ溶液が浸透することが防止される。【選択図】        図４
2005106707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の微細な貫通孔が形成された基板の裏面に吸着性物質を圧延して記各貫通孔に吸着性物質を押し込むことにより、前記各貫通孔に対応する位置に複数のスポット領域を形成した後、前記基板の表面側から前記各スポット領域に試薬となるプローブをスポッティングする生化学解析用ユニットのスポッティング方法において、
前記各スポット領域の配列ピッチに合わせて複数のピンを配列したピン配列板を用い、前記各ピンの位置を前記スポット領域又は隣接するスポット領域の間に対応する位置に合わせて、前記基板の裏面側から、前記吸着性物質の圧延により形成された薄膜に、前記各ピンを突き刺し、その状態で各スポット領域へのスポッティングを行うことを特徴とする生化学解析用ユニットのスポッティング方法。
【請求項２】
前記スポッティングを行うスポットヘッドに設けられスポッティング対象となるスポット領域の周辺と当接する当接部により前記基板をその表面側から押圧して、前記基板を前記ピン配列板に押しつけながらスポッティングを行うことを特徴とする請求項１記載の生化学解析用ユニットのスポッティング方法。
【請求項３】
複数の微細な貫通孔が形成された基板の裏面に吸着性物質を圧延して記各貫通孔に吸着性物質を押し込むことにより、前記各貫通孔に対応する位置に複数のスポット領域を形成し、このスポット領域に試薬となるプローブを固定化した生化学解析用ユニットを用い、検体となるターゲットを含む反応溶液が各スポット領域内を通過するように前記反応溶液を流動させることによりプローブとターゲットを選択的に特異的結合反応させ、この反応の後に、前記基板の表面側から前記各スポット領域毎にその反応結果を光学的に読み取る生化学解析用ユニットのデータ読み取り方法において、
前記各スポット領域の配列ピッチに合わせて複数のピンを配列したピン配列板を用い、前記各ピンの位置を前記スポット領域又は隣接するスポット領域の間に対応する位置に合わせて、前記基板の裏面側から、前記吸着性物質の圧延により形成された薄膜に、前記各ピンを突き刺し、その状態で各スポット領域の反応結果を読み取ることを特徴とする生化学解析用ユニットのデータ読み取り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＮＡの塩基配列などの解析に用いられる生化学解析用ユニットのスポッティング方法及び生化学解析用ユニットのデータ読み取り方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体由来物質、例えばＤＮＡの塩基配列の解析などの生化学解析を行うために、生化学解析用ユニットが使用される。生化学解析用ユニットは、基板に微細な貫通孔を複数形成し、これら各貫通孔内に多孔質材料等の吸着性物質を押し込むことで、複数の吸着性領域（以下、スポット領域と称する）を形成したものであり、基板上に複数の微細なスポット領域が配列されていることからマイクロアレイなどと呼ばれる。この生化学解析用ユニットを使用した生化学解析方法は、生化学解析用ユニットの複数のスポット領域に、試薬となる特異的結合物質（以下、プローブと称する）を点着して固定化するスポッティング工程と、スポット領域に検体となる特異的結合物質（以下、ターゲットと称する）を浸透させて特異的結合（プローブとターゲットとの結合）を生じさせる反応工程と、生化学解析用ユニットから、各スポット領域の特異的結合反応の結果を示す生化学解析用データを読み取るデータ読み取り工程と、読み取られた解析用データをパーソナルコンピュータなどで解析するデータ解析工程とを含む（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００３】
プローブは、ターゲットの発現情報を調べるための試薬となるものであるから、分子構造、例えば、塩基配列や組成などが既知のものが使用される。プローブとしては、例えば、生体由来物質であるホルモン類，腫瘍マーカー，酵素，抗体，抗原，アブザイム，レセプタ，その他のタンパク質，リガンド，核酸，ｃＤＮＡ，ＤＮＡ，ＲＮＡなどであり、ターゲットと特異的結合が可能な物質である。ターゲットは、分子構造が未知のものであり、生体由来物質であるホルモン類，腫瘍マーカー，酵素，抗体，抗原，アブザイム，レセプタ，その他のタンパク質，リガンド，核酸，ｃＤＮＡ，ＤＮＡ，ｍＲＮＡなどを生体から抽出，単離して採取されたものや、この採取後に化学的処理が施されたものである。
【０００４】
塩基配列を調べる場合には、スポッティング工程において、生化学解析用ユニットの各スポット領域に、異なる種類のプローブが固定化される。そして、反応工程において、ターゲットを溶媒に溶かした溶液（以下、単に反応溶液と称する）を各スポット領域に浸透させることで、ターゲットと、このターゲットと相補的な関係にあるプローブとを特異的結合させる。
【０００５】
特異的結合が生じたことを検出するために、反応溶液には、例えば、標識物質が付与される。この標識物質としては、例えば、化学反応によって発光する化学発光物質が使用される。特異的結合を生じさせた後、生化学解析用ユニットは、洗浄されて、特異的結合が生じたスポット領域以外の部分に付着した反応溶液が取り除かれる。
【０００６】
特異的結合が生じたスポット領域には、標識物質が残留するので、データ読み取り工程では、この標識物質を読み取って特異的結合の有無を検出する。検出手段としては、例えば、光学情報を読み取るＣＣＤイメージセンサなどの撮像デバイスが使用される。
【０００７】
生化学解析用ユニットの各スポット領域は、基板の裏面に吸着性物質を圧延して前記吸着性物質を前記貫通孔に圧入して押し込むことにより形成される。このため、基板の裏面には、前記吸着性物質の圧延によって生じる薄膜が残るので、吸着性物質は、隣接する貫通孔に押し込まれたそれぞれの部分が、前記薄膜を通じて結合されたままになる。このため、あるスポット領域に残留した標識物質が前記薄膜を通じて、隣接するスポット領域付近にまで浸透してしまう場合がある。そうすると、その標識物質が発光する光が隣接するスポット領域からも放射されて、いわゆる光滲みを生じる。この光滲みは、データの精度を低下させるノイズとなって顕在化する。精度の高いデータを得るためには、各スポット毎の正確な光量を検出しなければならず、光滲みを抑制する必要があった。
【０００８】
そこで、下記特許文献１においては、前記薄膜のうち、隣接するスポット領域の間に光吸収材を配置することで、光滲みを防止している。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２１５１２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記光吸収材を隣接するスポット領域間に配置する方法では、光滲みの抑制効果が十分ではなく、より精度の高い解析用データを得るためには、さらなる効果的な方法が要望されていた。
【００１１】
本発明は、光滲みによるノイズを抑制して精度の高いデータ読み取りが可能な生化学解析用ユニットのスポッティング方法及び生化学解析用ユニットの読み取り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】
【００１２】
前記目的を達成するために、本発明の生化学解析用ユニットのスポッティング方法は、複数の微細な貫通孔が形成された基板の裏面に吸着性物質を圧延して記各貫通孔に吸着性物質を押し込むことにより、前記各貫通孔に対応する位置に複数のスポット領域を形成した後、前記基板の表面側から前記各スポット領域に試薬となるプローブをスポッティングする生化学解析用ユニットのスポッティング方法において、前記各スポット領域の配列ピッチに合わせて複数のピンを配列したピン配列板を用い、前記各ピンの位置を前記スポット領域又は隣接するスポット領域の間に対応する位置に合わせて、前記基板の裏面側から、前記吸着性物質の圧延により形成された薄膜に、前記各ピンを突き刺し、その状態で各スポット領域へのスポッティングを行うことを特徴とする。
【００１３】
なお、前記スポッティングを行うスポットヘッドに設けられスポッティング対象となるスポット領域の周辺と当接する当接部により前記基板をその表面側から押圧して、前記基板を前記ピン配列板に押しつけながらスポッティングを行うことが好ましい。
【００１４】
また、本発明の生化学解析用ユニットのデータ読み取り方法において、複数の微細な貫通孔が形成された基板の裏面に吸着性物質を圧延して記各貫通孔に吸着性物質を押し込むことにより、前記各貫通孔に対応する位置に複数のスポット領域を形成し、このスポット領域に試薬となるプローブを固定化した生化学解析用ユニットを用い、検体となるターゲットを含む反応溶液が各スポット領域内を通過するように前記反応溶液を流動させることによりプローブとターゲットを選択的に特異的結合反応させ、この反応の後に、前記基板の表面側から前記各スポット領域毎にその反応結果を光学的に読み取る生化学解析用ユニットのデータ読み取り方法において、前記各スポット領域の配列ピッチに合わせて複数のピンを配列したピン配列板を用い、前記各ピンの位置を前記スポット領域又は隣接するスポット領域の間に対応する位置に合わせて、前記基板の裏面側から、前記吸着性物質の圧延により形成された薄膜に、前記各ピンを突き刺し、その状態で各スポット領域の反応結果を読み取ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、複数の微細な貫通孔が形成された基板の裏面に吸着性物質を圧延して記各貫通孔に吸着性物質を押し込むことにより、前記各貫通孔に対応する位置に複数のスポット領域を形成し、このスポット領域に試薬となるプローブを固定化した生化学解析用ユニットを用いた生化学解析を行う際に、前記各スポット領域の配列ピッチに合わせて複数のピンを配列したピン配列板を用い、前記各ピンの位置を前記スポット領域又は隣接するスポット領域の間に対応する位置に合わせて、前記基板の裏面側から、前記吸着性物質の圧延により形成された薄膜に、前記各ピンを突き刺し、その状態で、各スポット領域へのプローブ溶液の滴下や、各スポット領域の反応結果の読み取りを行うようにしたから、隣接するスポット領域へのプローブ溶液の浸透や、隣接するスポット領域からの光の進入が抑えられるので、光滲みが防止される。これにより、精度の高いデータ読み取りが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１に示すように、生化学解析用ユニット１０を使用した生化学解析方法は、スポッティング工程と、反応工程と、データ読み取り工程と、データ解析工程とを含む。生化学解析用ユニット１０は、基板１１に、微細な貫通孔１２をマトリックス状に複数形成し、各貫通孔１２に吸着性物質であるメンブレン１３を圧入して複数のスポット領域１４を形成したものであり、フロースルータイプのものである。
【００１７】
図２は、生化学解析用ユニット１０の製造方法を示す説明図である。基板１１の材質としては、光の散乱を防止するために、光を減衰させる材質が好ましく、金属、セラミック、プラスチックなどが使用される。光の散乱を防止する趣旨は、あるスポット領域で発せられた光が、基板壁を透過して、隣接するスポット領域に到達することにより、発光していないスポット領域から光があたかも光が発せられているかのように見えてしまうという誤認識を防止することにある。光を減衰させる効率が高い材質を使用することで、誤認識が防止され、信頼性の高い解析用データが得られる。光の減衰率（スポット領域から発せられる光強度の低下率）は、あるスポット領域から発せられる光強度が、隣接するスポット領域においては、１／５以下になることが好ましく、１／１０以下になることがより好ましい。
【００１８】
図２（Ａ）に示すように、基板１１の厚みＴｐは、５０〜１０００μｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは１００〜５００μｍの範囲である。金属としては、銅、銀、金、亜鉛、鉛、アルミニウム、チタン、錫、クロム、鉄、ニッケル、コバルト、タンタルなどを用いることができる。または、ステンレス鋼や黄銅などの合金も用いることができるが、必ずしもこれらに限定されない。また、セラミックとしては、アルミナ、ジルコニア、等があげられるが、必ずしもこれらに限定されない。
【００１９】
前記プラスチックとしては、ポリオレフィン類（例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなど）、ポリスチレン、アクリル樹脂（例えば、ポリメチルメタクリレートなど）、含塩素ポリマー類（例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなど）、含フッ素ポリマー（例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレンなど）、含塩素フッ素ポリマー（例えば、ポリクロロトリフルオロエチレンなど）、ポリカーボネート、ポリエステル（例えば、ポリエチレンナフタレートやポリエチレンテレフタレートなど）、ポリアミド（例えば、ナイロン−６やナイロン−６６など）、ポリイミド、ポリスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ケイ素樹脂（例えば、ポリジフェニルシロキサンなど）、フェノール樹脂（例えば、ノボラックなど）、エポキシ樹脂、ポリウレタン、セルロース類（例えば、酢酸セルロースやニトロセルロースなど）などが挙げられる。または、コポリマー（例えば、ブタジエン−スチレン共重合体など）、さらには前記プラスチックをブレンドしたものも挙げられるが、必ずしもこれらに限定されない。
【００２０】
プラスチックを基板材料に用いると貫通孔の形成が容易となり好ましいが、光の減衰が生じ難い場合もある。そこで、光をより一層減衰させるために、プラスチックに、金属酸化物粒子やガラス繊維などの粒子を充填して、これらをプラスチック内部に分散させることが好ましい。金属酸化物粒子としては、二酸化ケイ素、アルミナ、二酸化チタン、酸化鉄、酸化銅などがあげられるが、必ずしもこれらに限定されない。
【００２１】
貫通孔１２の形成方法は、パンチング法、放電パルス法、食刻技術法（フォトリソグラフィー法），電解エッチング法，エキシマレーザー及びＹＡＧレーザーなどのレーザーを基板に照射する方法などがあるがこれらに限定されるものではない。これら各形成方法は、基板の材料等に応じて適宜選択される。
【００２２】
貫通孔１２の密度を高めるために、貫通孔の開口部の面積は、５ｍｍ2 未満であることが好ましく、より好ましくは１ｍｍ2 未満であり、０．３ｍｍ2 未満がより好ましく、０．０１ｍｍ2 未満がさらに好ましい。そして、最も好ましくは０．００１ｍｍ2 以上である。また、貫通孔の孔形状を略円形とした場合には、その直径Ｄが、２００μｍ〜３００μｍであることが好ましい。
【００２３】
貫通孔１２の配列ピッチ（隣接する二つの孔の中心から中心までの距離）Ｐは、５０μｍ〜３０００μｍの範囲が好ましく、隣接する２つの貫通孔１２の端部から端部までの距離Ｌは、１０μｍ〜１５００μｍの範囲とすることが好ましい。また、貫通孔１２の密度は、１０個／ｃｍ2 以上が好ましく、１００個／ｃｍ2 以上がより好ましく、さらに好ましくは５００個／ｃｍ2 以上、さらに最も好ましくは１０００個／ｃｍ2 以上１００００個／ｃｍ2 以下の範囲である。
【００２４】
図２（Ｂ）は、生化学解析用ユニット１０の製造手順を示す。基板１１に貫通孔１２が形成された後、基板１１には、洗浄効果を高めるために、表面処理が施される。基板１１の材料に金属，合金（例えば、ステンレス鋼など）を用いた際には、コロナ放電，プラズマ放電または陽極酸化法などの少なくともいずれかの方法により表面処理が施される。この表面処理によって基板１１には、表面処理層が形成されるが、この表面処理層は、カルボニル基，カルボキシル基などの極性基が導入され、親水性である金属酸化膜の層となる。
【００２５】
表面処理が施された後、基板１１のメンブレン１３が圧入される面に接着剤が塗布される。なお、接着剤を塗工する方法は、特に限定されるものではないが、ロール塗布，ワイヤーバー塗布，ディップ塗布，ブレード塗布，エアナイフ塗布などにより行なうことができる。接着剤には、スチレンブタジエンゴム，アクリロニトリルブタジエンゴムが好ましく用いられるが、これらに限定されるものではない。なお、余剰の接着剤は、ブレードにより掻き落としたり、レーザー光の照射により熱分解させて除去する方法などにより行なうことが後の工程で不純物の発生を防止するために好ましい。なお、本発明において、基板の表面処理、接着剤の塗工の工程は省略することもできる。
【００２６】
接着剤が塗布された後、メンブレン１３が圧入される。メンブレン１３には、多孔質材料あるいは繊維材料が好ましく使用される。また、多孔質材料と繊維材料とを併用して用いることもできる。本発明において用いられるメンブレン１３は、多孔質材料（有機，無機，有機／無機）、繊維材料（有機，無機）のいずれでもよく、それらを混合して用いても良い。メンブレン１３の厚さは特に限定されないが、１００μｍ〜２００μｍ（０．１０ｍｍ〜０．２０ｍｍ）の範囲のものを用いることが好ましい。また、体積空隙率Ｃが、１０％〜９０％の範囲のものを用いることが好ましく、空隙を構成する微細孔の平均孔径は０．１μｍ〜５０μｍの範囲にあるものを用いることが好ましい。体積空隙率Ｃは、吸着性材料の見掛け体積に対する無数の孔の体積和の百分率で示される。
【００２７】
有機多孔質材料は、特に限定されるものではないが、ポリマーを用いることが好ましい。ポリマーとしては、セルロース誘導体（例えば、ニトロセルロース、再生セルロース、セルロースアセテート、酢酸セルロース、酪酸酢酸セルロースなど）、脂肪族ポリアミド類（例えば、ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン４，１０など）、ポリオレフィン類（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなど）、含塩素ポリマー類（例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなど）、フッ素樹脂類（例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオライドなど）、ポリカーボネート、ポリスルフォン、アルギン酸及びその誘導体（例えば、アルギン酸、アルギン酸カルシウム、アルギン酸／ポリリシンポリイオンコンプレックスなど）、コラーゲンなどがあげられ、これらポリマーの共重合体や複合体（混合体）も用いることができる。なお、本発明においては、多孔質としたナイロンを用いることが吸水性の点から好ましい。
【００２８】
無機多孔質材料も、特に限定されるものではないが、好ましくは、金属（例えば、白金、金、鉄、銀、ニッケル、アルミニウムなど）、金属等の酸化物（例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ゼオライトなど）、金属塩（例えば、ヒドロキシアパタイト、硫酸カルシウムなど）及びこれらの複合体などが挙げられる。また、活性炭などの炭素多孔質材料も好ましく用いられる。
【００２９】
また、有機繊維材料，無機繊維材料も特に限定されるものではない。例えば、前記セルロース誘導体類、脂肪族ポリアミド類などの有機繊維材料や、ガラス繊維、金属繊維などの無機繊維材料を用いることができる。また、メンブレン１３の強度を高めるため、多孔質材料を溶解する溶媒に不溶な繊維材料を混合させても良い。
【００３０】
図２（Ｃ）は、メンブレン１３の圧入方法を示す。基板１１の裏面にシート状のメンブレン１３を配置して、基板１１の両面から、プレス板１６ａ，１６ｂにより間欠的にプレスする。これにより、シート状のメンブレン１３が圧延されて各貫通孔１２にメンブレン１３が押し込まれて、スポット領域１４が形成される。基板１１の裏面には、圧延されたメンブレン１３の薄膜１５が残る。この薄膜１５の厚みＴｓは、約３０μｍ〜８０μｍ程度である。なお、メンブレン１３に有機多孔質材料及び／または有機繊維材料を用いているときには、プレス板１６ａを加熱して、これを基板１１に浸透させることで基板１１の温度を上げる。これにより、メンブレン１３が軟化して押込みが容易となる。また、プレス板の代わりにローラを用いてもよい。
【００３１】
図３は、生化学解析用ユニット１０の平面図である。複数のスポット領域１４が配列されたフロースルーエリア１７は略矩形をしており、フロースルーエリア１７内の各スポット領域１４は、所定の数毎に、輪郭が略矩形のブロック単位で規則的に区画されている。基板１１のサイズは、例えば、縦が７０ｍｍで、横が９０ｍｍである。各ブロック１８のサイズは、例えば、約４ｍｍ四方である。これらのブロック１８は、マトリックス状に配列されており、その数は、例えば、縦が１０個で横が１２個である。これらブロックのサイズ及び数，各スポット領域１４のサイズ及び配列ピッチなどのフロースルーエリアの仕様は、検出装置の仕様と対応するように規定される。符号１９は、生化学解析用ユニット１０を反応容器３２に取り付ける際の位置決め穴である。なお、本例では、各スポット領域１４をブロック単位で区画しているが、こうした区画はしなくてもよく、例えば、フロースルーエリア１７全域に渡って、各スポット領域１４を同じピッチで配列してもよい。      
【００３２】
図４に示すように、スポッティング工程では、スポッターを用いて、生化学解析用ユニット１０の各スポット領域１４に、異なる種類のプローブを含む溶液（以下、プローブ溶液という）が各々点着される。スポッターは、先端に割り溝が形成され、プローブ溶液を点着するスポットヘッド２０を備えている。このスポットヘッド２０により、ウエルプレート上に分注された複数種類のプローブ溶液を吸い上げ、吸い上げられたプローブ溶液を各スポット領域１４に点着する。
【００３３】
図４（Ｂ）に示すように、このスポッティングは、基板１１の裏面から、ピン配列板２１を薄膜１５に圧接させた状態で行われる。図５に示すように、ピン配列板２１は、基板上に、複数のピン２２を各スポット領域１４の配列ピッチに合わせて配列したものである。各ピン２２は、略円錐形状をしており、基板面からの高さｔは、例えば、約１５０μｍである。ピン２２は、少なくともその先端部分が貫通孔１２に進入できるように、前記先端部分の径ｄを、貫通孔１２の径Ｄよりも小さくしなければならない。
【００３４】
このピン配列板２１は、例えば、スポッターのテーブル上に、各ピン２２が各スポット領域１４のほぼ中心位置（貫通孔１２の中心位置）に対応する位置に位置決めされて載置される。その上方から、生化学解析用ユニット１０が下降して、ピン配列板２１のピン２２配列面に押しつけられる。これにより、各ピン２２が薄膜１５に突き刺さる。ピン２２の先端部分は、薄膜１５の一部を貫通孔１２に押し込みながら、各貫通孔１２内に進入する。また、薄膜１５が押圧されて、その内部のポア（空隙）２３が押し潰される。この状態で、基板１１の表面側からスポット領域１４にプローブ溶液が滴下される。スポット領域１４の下方では、ポア２３が押し潰されているので、滴下されたプローブ溶液が薄膜１５を通じて隣接するスポット領域１４に浸み込むことはない。
【００３５】
ピン２２の先端部分の径ｄは、具体的には、Ｄ−２Ｔｓ≧ｄ≧Ｄ／２の範囲で決定される。上述したとおり、この先端部分の径ｄは、貫通孔１２の径Ｄよりも小さい値にされるが、あまり小さいと、隣接領域へのプローブ溶液の浸透を防止する効果が無くなるので、径ｄの最小値は、貫通孔１２の径Ｄの１／２程度である。また、ピン２２は薄膜１５を押し込みながら貫通孔１２に進入するので、その周囲に薄膜１５の厚みＴｓ分のマージンを確保しておく必要がある。断面で見た場合には、ピン２２の両側に薄膜１５が進入する空間を確保する必要があるので、厚みＴｓの２倍のマージンが必要になる。このため、径ｄの最大値は、Ｄ−２Ｔｓ程度になる。例えば、貫通孔１２の径Ｄ＝３００μｍ，薄膜１５の厚みＴｓ＝３０μｍである場合には、径ｄは、２４０μｍ〜１５０μｍの範囲で決定される。また、径Ｄは３００μｍのままで、厚みＴｓが５０μｍになった場合には、径ｄの範囲は、２００μｍ〜１５０μｍの範囲となる。
【００３６】
スポットヘッド２０の先端部の周囲には、当接部２６が配置されている。この当接部２６は、例えば、スポットヘッド２０に取り付けられており、スポットヘッド２０と一緒に変位する。この当接部２６は、スポットヘッド２０が滴下位置まで下降したときに、基板１１の表面と当接する位置に配置されており、滴下中に基板１１をピン配列板２１に向けて押しつける。これにより、薄膜１５が基板１１とピン配列板２１との間で挟み込まれて、薄膜１５とピン配列板２１との圧接が維持される。なお、本例では、スポットヘッド２０に取り付けられた当接部２６を用いて、基板１１の押圧を行っているが、専用の圧接機構を用いて、基板１１とピン配列板２１とを圧接してもよい。
【００３７】
プローブ溶液が点着された後、各スポット領域１４に紫外線などを照射することによりプローブがスポット領域１４に固定される。
【００３８】
反応工程では、リアクタ３１を用いて、プローブと、検体となるターゲットとを反応させる。リアクタ３１は、反応容器３２，循環パイプ３３，ポンプ３４とからなる。反応容器３２は、生化学解析用ユニット１０を収容するとともに、反応溶液が注入されるチャンバー３２ａを備えている。
【００３９】
反応溶液は、反応溶液調製装置によって作られる。反応溶液調製装置は、ターゲットを溶媒に溶かし込み反応溶液を調製する。調製された反応溶液は、リアクタ３１に取り付けられたタンク（図示せず）に収容される。標識物質としては、蛍光物質，放射性物質，化学反応によって発光する化学発光物質などがあり、本例においては、化学発光物質を使用している。また、標識方法は、前記反応溶液中に、標識物質を含ませず、その代わりに抗原を含ませる間接標識法を採用している。
【００４０】
図６に示すフローチャートは、間接標識法による反応処理手順を示す。まず、抗原を含む反応溶液をチャンバー３２ａに注入してプローブと特異的結合反応させる。これにより、特異的結合反応を生じたスポット領域１４においては、抗原が残留する。この後、反応溶液を洗浄し、前記抗原と特異的結合する酵素標識抗体を含む抗体溶液をチャンバー３２ａに注入して、抗原抗体反応処理を実行する。抗原が残留したスポット領域においては、抗原と結合する酵素標識抗体が残留する。抗体洗浄をを行うと、抗原と結合した酵素標識抗体以外の抗体溶液が取り除かれる。この後、酵素標識抗体と、標識物質となる化学発光基質とを化学発光反応させる。標識物質としては、例えば、ＣＤＰ−ｓｔａｒ（登録商標）などの化学発光基質が使用される。酵素標識抗体は、化学発光基質を分解する。この分解により化学発光基質が発光する。
【００４１】
反応容器３２には、反応溶液を注入する注入口３６と、生化学解析用ユニット１０を通過した反応溶液を排出する排出口３７とが設けられている。生化学解析用ユニット１０は、一方の面（図上、下面）が注入口３６と対向し、他方の面（図上、上面）が排出口３７と対向するように取り付けられる。反応容器３２に注入された反応溶液は、図中、下面側から各スポット領域１４に浸透して、各スポット領域１４を透過して、図中上面側へ流動する。注入された反応溶液は、各スポット領域１４に浸透するが、この浸透時に、ターゲットと相補的なプローブを有するスポット領域では、ターゲットとプローブとが特異的結合反応を生じる。各スポット領域１４を透過した特異的結合反応溶液は、排出口３７から反応容器３２外へ排出される。
【００４２】
注入口３６と排出口３７とは、循環パイプ３３に接続されており、反応容器３２から排出された特異的結合反応溶液は、循環パイプ３３及びポンプ３４介して、再び注入口３６へ送られて反応容器３２に再び注入される。また、特異的結合反応溶液や洗浄液を反応容器３２に注入したり、これらを排出する際には、注入口３６及び排出口３７には、液導入管又は液排出管が接続される。注入口３６及び排出口３７には、これら液導入管，液排出管，循環パイプ３３が切替え可能に接続される。
【００４３】
抗原を含む反応溶液の他、抗原洗浄液，酵素標識抗体を含む抗原抗体反応容器，抗体洗浄溶液，化学発光基質を含む溶液も上記と同様の手順で、チャンバー３２ａへの注入，ポンプ３４による循環，排出が行われる。
【００４４】
この反応工程を経た後、生化学解析用ユニット１０は、リアクタ３１から取り外されて、データ読み取り工程に送られる。データ読み取り工程では、検出装置４１によって、生化学解析用ユニット１０から、生化学解析用データが光電的に読み取られる。特異的結合反応が生じたスポット領域では、標識物質が残留するから、光が発光されるが、特異的結合反応が生じないスポット領域では、光が発光しない。検出装置４１は、こうした各スポット領域１４の特異的結合反応の結果を示す画像データを取得する。データ解析工程では、この画像データを生化学解析用データとして解析する。
【００４５】
検出装置４１（図１参照）は、標識物質から発光される光を受光してこれを光電変換するＣＣＤイメージセンサ４２を備えている。ＣＣＤイメージセンサ４２の受光面前方には、標識物質が発光する光をＣＣＤイメージセンサ４２の受光素子へ導くライトガイド４３が設けられる。ライトガイド４３は、各スポット領域１４の数に対応した複数本の光ファイバー４３ａから構成され、各光ファイバーの一端が前記受光面に、他端がスポット領域にそれぞれ対向するように配置される。
【００４６】
図７に示すように、データ読み取りも、スポッティング処理と同様に、ピン配列板２１を基板１１の裏面に圧接した状態で行われる。ライトガイド４３の一端には、各光ファイバー４３ａの位置が各スポット領域１４の位置と正確に対応するように、各光ファイバー４３ａの位置決めをする位置固定部材４４が設けられている。薄膜１５は、ピン配列板２１とこの位置固定部材４４とに挟み込まれて圧接される。この圧接により、ピン２２の先端部は、貫通孔１２内に進入する。このため、ピン２２により光路のほとんどが塞がれてしまうので、各スポット領域１４において、それぞれに隣接するスポット領域１４付近からの光線Ｒの進入が減少する。これにより、光滲みが防止される。
【００４７】
以下、上記構成による作用を説明する。スポッティング工程においては、ピン配列板２１を基板１１の裏面から圧接して、各ピン２２を各スポット領域１４に対応する位置に突き刺す。この状態で、スポッティングが行われる。ピン配列板２１の圧接により薄膜１５のポア２３が押し潰されるので、滴下されたプローブ溶液が隣接するスポット領域１４に向かって浸透していくことはない。このため、隣接するスポット領域１４間に標識物質が残留することが防止されるので、光滲みが防止される。
【００４８】
反応工程では、この生化学解析用ユニット１０を、反応容器３２にセットする。そして、図６に示した手順に従って、反応処理を実行する。これにより、特異的結合反応が生じたスポット領域１４には、標識物質が残留する。反応工程が終了すると、反応容器３２から生化学解析用ユニット１０が取り外されて、データ読み取り工程に送られる。
【００４９】
データ読み取り工程では、図６に示すように、基板１１の裏面にピン配列板２１を圧接して、各スポット領域１４に対応する位置に各ピン２２を突き刺す。その状態で、ライトガイド４３の一端を、フロースルーエリア１７と対面させて載置して、各スポット領域１４の反応結果を検出する。各ピン２２が遮光部材として機能するため、各スポット領域１４において、隣接するスポット領域１４からの光の進入が減少し、光滲みが抑制される。このため、精度の高い解析用データが得られる。
【００５０】
上記実施形態では、各ピンを、各スポット領域に対応する位置に突き刺す例で説明したが、図８に示すように、各スポット領域１４の間（各貫通孔１２の間）に突き刺してもよい。こうしても、滴下されたプローブ溶液の隣接領域への浸透を防止できるとともに、隣接領域からの光の進路を遮断することができるので、光滲みを防止することができる。また、図８に示すように、ピン２２の先端形状は、尖っていてもよい。
【００５１】
上記実施形態では、ターゲットを含む反応溶液に標識物質を含ませない間接標識法を用いて説明したが、ターゲットを含む反応溶液に標識物質を含ませる直接標識法を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】生化学解析用ユニットを使用した生化学解析方法の全体工程を示すフローチャートである。
【図２】生化学解析用ユニットの製造手順を示す説明図である。
【図３】生化学解析用ユニットの平面図である。
【図４】リアクタ本体の分解斜視図である。
【図５】フロースルーエリア，ピン配列板の拡大図である。
【図６】間接標識法を採用した場合の反応手順を示す。
【図７】データ読み取り方法の説明図である。
【図８】スポット領域間にピンを突き刺す例の説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０  生化学解析用ユニット
１４  スポット領域
１７  フロースルーエリア
２０  スポットヘッド
２１  ピン配列板
２２  ピン
２６  当接部
４３  ライトガイド
４３ａ  光ファイバー
【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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