(57)【要約】      （修正有）【課題】アレイ作製装置の溶液利用効率を向上させ、コストを下げることが可能でかつ高品質なアレイを作製することが可能なアレイ作製装置を提供すること。【解決手段】生体関連物質を支持体上に固定させるアレイ作製装置において、該生体関連物質を溶解した溶液を含浸（保持）させた連泡性の多孔質体の保持部１を備え、該保持部を支持体に接触させることで、溶液を支持体に転写する。【効果】転写時に、保持部内に十分に多量の溶液を含浸させておき、連続して支持体に転写することが出来る。このように連続して転写することにより、含浸させた溶液を効率良く利用することが出来る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体関連物質を支持体上に固定させるアレイ作製装置において、該生体関連物質を保持する保持部を備えたことを特徴とするアレイ作製装置。
【請求項２】
請求項１に記載のアレイ作製装置において、前記保持部は、前記生体関連物質を保持する保持部本体と、前記保持部本体から突出して形成され前記支持体に接触することにより前記生体関連物質を転写する突起部とを有することを特徴とするアレイ作製装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のアレイ作製装置において、前記保持部は、連泡性の多孔質体からなることを特徴とするアレイ作製装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のアレイ作製装置において、前記保持部を支持する支持枠を更に具備することを特徴とするアレイ作製装置。
【請求項５】
請求項４に記載のアレイ作製装置において、前記支持枠は、前記保持部の突起部が挿通する穴を有することを特徴とするアレイ作製装置。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のアレイ作製装置において、前記保持部は、複数の保持部からなり、各保持部が保持している生体関連物質が干渉しないように分離されて、アレイ状に配置されていることを特徴とするアレイ作製装置。
【請求項７】
請求項６に記載のアレイ作製装置において、複数の多孔質体に複数の生体関連物質を保持させたことを特徴とするアレイ作製装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のアレイ作製装置において、前記保持部が有機樹脂から成ることを特徴とするアレイ作製装置。
【請求項９】
請求項１に記載のアレイ作製装置において、前記生体関連物質がＤＮＡ、ＲＮＡ、ＰＮＡ、免疫物質、タンパク質、及び細胞の少なくとも１つであることを特徴とするアレイ作製装置。
【請求項１０】
請求項１記載のアレイ作製装置において、前記保持部は、生体関連物質を溶解した溶液に水溶性樹脂を混合させた試薬を保持することを特徴とするアレイ作製装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アレイ作製装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アレイ作製装置（以下、本明細書において「アレイヤー」とも称する）は、核酸や免疫物質などの多種類の生体関連物質を支持体に固定するために使用されている。このアレイ作製装置の構成も様々であり、例えば、ソリッドピンタイプのものや、インクジェットタイプのものや、転写タイプのものなどが知られている。例えばインクジェットタイプのアレイヤーとしては、ピエゾ素子を利用したものが多い（例えば、特許文献１参照）。また、転写タイプのものとしては、シリコンプロセスを利用したピンプレートなどがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
しかし、ソリッドピンタイプおよびインクジェットタイプのアレイヤーは支持体に固定する生体関連物質を溶解した溶液のほんの一部しか利用できていない。残りは廃棄されてしまい、非常にコストが高くなる要因となっている。また、転写タイプのアレイヤーも溶液を保持できる機構が無いため、利用効率が高くないという問題があった。
【特許文献１】特開２００２−２１４２４２
【特許文献２】特開２００３−２０２６６４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、アレイヤーの溶液利用効率を向上させ、コストを下げることが可能なアレイ作製装置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】
【０００５】
本発明の局面に係る発明は、生体関連物質を支持体上に固定させるアレイ作製装置において、該生体関連物質を保持する保持部を備えた。この保持部は、連泡性の多孔質体からなっている。また、複数の保持部が保持している生体関連物質が干渉しないように分離されて、アレイ状に配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の局面では、支持体に固定する生体関連物質を溶解した溶液を含浸（保持）させた連泡性の多孔質体の保持部を支持体に接触させることで、溶液を支持体に転写する。このとき、保持部内に十分に多量の溶液を含浸させておき、連続して支持体に転写することが出来る。このように連続して転写することにより、含浸させた溶液を効率良く利用することができる。
【０００７】
また、保持部は複数であっても良く、複数である場合は各保持部はそれぞれが独立して溶液が混合しないように配置されていることが必要である。
【０００８】
保持部を樹脂性とすることにより柔軟性を付与することが可能で、支持体に対して物理的な傷などを与えることがないので、接触による転写に適している。また、柔軟性があることにより、転写がより均一になる利点もある。樹脂としては天然ゴムやエラストマー等のゴム系材質のものであって、エラストマーとしては、例えば、低密度ポリエチレンや軟質塩化ビニール樹脂などを用いることができるが、材質は特に限定されない。
【０００９】
また、保持部を複数アレイ状に固定配置することで、アレイの作成はより容易になる。また、これにより保持部の位置関係が固定されて、作成したアレイは必ず同じ配置になるので、アレイの品質の向上にもつながる。
【００１０】
保持部から不用意に染み出すことのないように、多孔質体の孔径と材質と合わせて溶液の粘性を調節することがより均一な転写を行うことにつながる。粘性の調節にはポリエチレングリコールやポリビニルアルコールなどの水溶性の樹脂を混入させることが好適であるが、他の低分子化合物であっても同様の効果が得られれば、限定されることは無い。
【００１１】
上記のように、本発明によれば、アレイ作製装置の溶液利用効率を向上させ、コストを下げることが可能でかつ高品質なアレイを作製することが可能な装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施の形態に係るアレイ作製装置に適用される生体関連物質の保持部１を示す図であって、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は断面図である。本発明の実施の形態では、保持部１により、生体関連物質を保持するようにしている。保持部１は、連泡性の多孔質体（例えば、軟質塩化ビニール樹脂）で形成されている。これにより、保持部１により生体関連物質を保持することが可能になる。また、保持部１は、本体１ａが直方体であり、直方体の１つの面から直方体の突起部１ｂが形成されている。なお、この保持部１は、レーザー加工法で形成しても良いし、他にも切削や、或いは成形など各種の方法で形成しても良い。本実施の形態において、保持部１の本体１ａの長辺は２０ｍｍ、短辺は１ｍｍであり、突起部１ｂは、０．３ｍｍ本体１ａから突出するようにしている。なお、保持部１の形状は、直方体に直方体の突起を有する構成ではなく、例えば、円柱や三角柱、或いは多角柱、又は円錐や角錐などさまざまな形状のものが使用可能である。
【００１４】
図２は、図１に示す保持部１を支持枠２に装着した状態を示す図である。支持枠２は、枠本体２ａと底部２ｂとからなり、底部２ｂには保持部１の突起部１ｂが挿通するような穴２ｃが設けられている。そして、穴２ｃを挿通して支持枠２から突出した突起部１ｂが転写部となる。この支持枠２の材質としては、アルミの延伸材、その他の金属、樹脂等が使用可能であり、特に制限は無い。保持部１を支持枠２に装着した状態で、生体関連物質を溶解した溶液を保持部１に含浸・保持させることができる。この支持枠２を１６本まとめて転写用のアレイ３（以下、「転写アレイ」と称する）とした例を図３に示す。なお、この場合において、保持部１用にそれぞれ１つづつ支持枠２が用意されていなくてもよく、例えば、保持部１に保持されている試薬が干渉しないような仕切りを設けて、複数の保持部１がアレイ状に配置できるような構成であれば良い。アレイに含まれる支持枠２の数は、任意であり、目的によって適宜選択できる。生体関連物質は、例えば、オリゴＤＮＡ試薬（以下、「試薬」と称する）と平均分子量１４５０のポリエチレングリコールの５０％混合水溶液である。また、試薬は、例えば、塩基数２０とし、１０μＭ（マイクロモル）の濃度に調整したものを使用する。
【００１５】
転写アレイ３に生体関連物質を分注する分注装置の構成例を図４に示す。図４に示す分注装置は、生体関連物質を保管しておく容器４と、多軸のロボット５と、そのロボット５に取り付けられた溶液吸引・吐出装置６と、ロボット５及び溶液吸引・吐出装置６を制御するコントローラー７とを備えている。図４に示す分注装置の動作を簡単に説明する。この分注装置に、転写アレイ３及び調整した試薬が１２μｌづつ分注された容器４をセットする。そして、コントローラー７の制御によって１６種類の塩基配列の異なる試薬を所定の転写アレイ３のそれぞれの保持部１に１０μｌづつ分注する。これによって、転写アレイ３のそれぞれの保持部１に、複数の異なる種類の溶液を分注するができる。なお、この場合において、試薬は塩基配列が同一のものを、転写アレイ３のそれぞれの保持部１に分注しても良いし、一部異なるものを分注しても良い。
【００１６】
上記のように転写アレイ３のそれぞれの保持部１に保持された試薬を転写するために、転写アレイ３は、アレイ作製装置にセットされ、支持体に転写される。図５は、アレイ作製装置の概略構成を示す図である。アレイ作製装置は、搬送機構を有した支持体保持部９と、上下運動が可能なロボット１０と、これらを制御するコントローラー１１とを備えている。ロボット１０には、３が取り付けられている。また、支持体保持部９上には、支持体８が搭載されている。
【００１７】
上記のように構成されたアレイ作製装置の動作を説明する。  
支持体保持部９に搭載された支持体８を移動させて、試薬の転写を行う位置で停止させる。次に、ロボット１０により、転写アレイ３を下降して、転写アレイ３を構成する保持部１に保持された試薬を突起部１ｂを介して支持体８に転写する。そして、転写が完了すると、ロボット１０により転写アレイ３を上方に移動した後に、支持体８を転写位置から移動させる。なお、本アレイ作成装置において、図示しない未処理支持体保管装置と処理済み支持体保管装置とが搬送可能な支持体保持部９と連結され、支持体８への転写（アレイ作製）を連続して行うようにすることが好ましい。
【００１８】
（第１の具体例）  
上記のような構成において、次のようにアレイを作製してみた。アレイを作製する支持体８は、セラミックの多孔質体とし、支持体のサイズは長辺７５ｍｍ、短辺２５ｍｍ、厚さ０．５ｍｍとした。なお、本アレイ作成装置に適用可能な支持体８は、特にセラミックに限定されず、ガラス、樹脂や金属等であっても良いし、その表面は平滑、微細な凹凸、または多孔質であっても良い。上記構成のアレイ作製装置に前述した１６種類の試薬を含浸させた転写アレイ３を取り付けた。この転写アレイ３を支持体８に向けて５ｍｍ／秒の速度で上方から下降して支持体８に接触させ、その後更に１ｍｍ押し付けた。このとき、軟質塩化ビニール樹脂製の保持部１の突起部１ｂの多孔質体は変形し、支持体８への損傷は認められなかった。転写アレイ３（保持部１）を支持体８へ押し付けた状態で１秒保持し、その後、１０ｍｍ／秒の速度で転写アレイ３を上昇させて、支持体への試薬の転写が完了した。転写が完了した支持体８は搬送機構を含む支持体保持部９によって転写位置から移動した後に、未処理の支持体８が転写アレイ３の直下（転写位置）に移動することで、次々にアレイを作製することができた。
【００１９】
上記のように、本アレイ作製装置によって、支持体８に複数の試薬を一度に転写することが可能となった。また、保持部１には、生体関連物質は多孔質体に大量に含まれているので、一度の含浸で１０００枚以上の転写が可能である。従って、１枚当たりの試薬の使用量を少なくして低コスト化が可能となった。
【００２０】
なお、本実施の形態によって作製したアレイは、全ての支持体に対して同じ配置で試薬が転写されていたおり、抜き取り検査によって他のアレイの評価を行うことが可能であった。
【００２１】
（比較例１）
インクジェットタイプのアレイ作製装置を使用し、上記の実施の形態と同じ種類の試薬をセラミック多孔質支持体に転写した。オリゴ１６種類をマイクロタイタープレートに１５μｌずつ分注した場合に、４８枚の支持体８に対して転写を行うことができた。しかし、このアレイ作製装置で作製したアレイでは、アレイヤーを１点ずつ飛ばしているので、各アレイの同一性が保証できないので、同一ロット内の抜き取り検査を行った場合であっても、全ての支持体を検査したとはいえない。また、それぞれの支持体上の試薬の転写の様子についても、１６種類の溶液の位置が各支持体の中で少しずれており品質が悪い結果となった。
【００２２】
（第２の具体例）  
上記の実施の形態で使用したアレイ作製装置を使用して免疫物質を支持体８に転写した。免疫物質は、抗ヒトＩｇＧなどの１６種類の免疫物質であり、リン酸バッファーにグリセリンを３０％の濃度で混合溶液に溶解させて準備を行った。その他のアレイ作成条件は、第１の具体例とほぼ同じであるが、支持体８上に転写アレイ３を押し付ける時間を５秒とした。  
本具体例においてもアレイは１０００枚以上転写が可能であった。  
上述のように試薬はオリゴＤＮＡ、免疫物質に限られること無く、抗原、ペプチド、酵素、低分子化合物など制限無く利用できる。
【００２３】
上記の各実施形態から下記の発明が抽出できる。なお、下記の各発明は単独で適用しても良いし、適宜組み合わせて適用しても良い。
【００２４】
本発明の実施の形態に係るアレイ作製装置は、生体関連物質を支持体上に固定させるアレイ作製装置において、該生体関連物質を保持する保持部を備えたことを特徴とする。このアレイ作製装置において、下記のような実施態様が好ましい。
【００２５】
（１）前記保持部は、前記生体関連物質を保持する保持部本体と、前記保持部本体から突出して形成され前記支持体に接触することにより前記生体関連物質を転写する突起部とを有すること。
【００２６】
（２）  前記保持部は、連泡性の多孔質体からなること。
【００２７】
（３）  前記保持部を支持する支持枠を更に具備すること。
【００２８】
（４）  （３）において、前記支持枠は、前記保持部の突起部が挿通する穴を有すること。
【００２９】
（５）  前記保持部は、複数の保持部からなり、各保持部が保持している生体関連物質が干渉しないように分離されて、アレイ状に配置されていること。
【００３０】
（６）  （５）において、複数の多孔質体に複数の生体関連物質を保持させたこと。
【００３１】
（７）  前記保持部が有機樹脂から成ること。
【００３２】
（８）  前記生体関連物質がＤＮＡ、ＲＮＡ、ＰＮＡ、免疫物質、タンパク質、及び細胞の少なくとも１つであること。
【００３３】
（９）  前記保持部は、生体関連物質を溶解した溶液に水溶性樹脂を混合させた試薬を保持すること。
【００３４】
本発明は、上記各実施の形態に限られない。例えば、同じ生体関連物質を転写する場合には、保持部１ａに対して複数の突起部１ｂを複数アレイ状に形成しても良い。このようにすれば、同じ生体関連物質を転写する場合に１つの支持枠２を用意するだけでよい。その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記各実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【００３５】
また、例えば各実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施の形態に係るアレイ作製装置に適用される生体関連物質の保持部を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。
【図２】図１に示す保持部を支持枠に装着した状態を示す図。
【図３】支持枠を１６本まとめて転写用のアレイとした例を示す図。
【図４】転写アレイに生体関連物質を分注する分注装置の構成例を示す図。
【図５】アレイ作製装置の概略構成を示す図。
【符号の説明】
【００３７】
１…保持部
１ａ…本体、１ｂ…突起部、２…支持枠、２ａ…枠本体、２ｂ…底部、２ｃ…穴、３…転写アレイ、４…容器、５…ロボット、６…溶液吸引・吐出装置、７…コントローラー、８…支持体、９…支持体保持部、１０…ロボット、１１…コントローラー。
【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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