(57)【要約】【課題】  より迅速に、より安く、生体情報の検査をする。【解決手段】  ステップＳ４３の処理において、検査処理プログラムは、最初のバイオアッセイ基板１１おけるプローブと遺伝子との結合を検出する。ステップＳ４４において、検査処理プログラムは、プローブと遺伝子との結合の検出結果、および検査した遺伝子の他の遺伝子への影響を示す遺伝子リストに基づいて、次のバイオアッセイ基板を選択する。本発明は、生体情報を検査する検査装置に適用できる。【選択図】  図１１
2005091097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の標的物質を検査するための第１の基板および第２の標的物質を検査するための第２の基板、並びに前記第１の基板および前記第２の基板により前記第１の標的物質および前記第２の標的物質を検査する検査装置からなる検査システムであって、
前記第１の基板は、
前記第１の標的物質を検出する第１の検出物質が配置され、
前記第２の基板は、
前記第１の標的物質による影響を受ける前記第２の標的物質を検出する第２の検出物質が配置され、
前記検査装置は、
前記第１の基板における前記第１の検出物質と前記第１の標的物質との結合を検出する検出手段と、
前記第１の検出物質と前記第１の標的物質との結合の検出結果、および前記第１の標的物質の前記第２の標的物質への影響を示すデータに基づいて、前記第２の検出物質を選択する選択手段と
を含むことを特徴とする検査システム。
【請求項２】
前記選択手段は、前記第２の検出物質が配置されている前記第２の基板をさらに選択する
ことを特徴とする請求項１に記載の検査システム。
【請求項３】
第１の標的物質を検査するための第１の基板および第２の標的物質を検査するための第２の基板からなる基板セットであって、
前記第１の基板は、
前記第１の標的物質を検出する第１の検出物質が配置され、
前記第２の基板は、
前記第１の標的物質による影響を受ける前記第２の標的物質を検出する第２の検出物質が配置されている
ことを特徴とする基板セット。
【請求項４】
前記第１の基板は、前記第１の標的物質の前記第２の標的物質への影響を示すデータが記録されている
ことを特徴とする請求項３に記載の基板セット。
【請求項５】
前記第１の基板は、前記第１の標的物質と前記第２の標的物質との因果関係が反映されたマップを基にした前記データが記録されている
ことを特徴とする請求項４に記載の基板セット。
【請求項６】
第１の標的物質および第２の標的物質を検査する検査装置において、
前記第１の標的物質を検出する第１の検出物質と前記第１の標的物質との結合を検出する検出手段と、
前記第１の検出物質と前記第１の標的物質との結合の検出結果、および前記第１の標的物質の前記第２の標的物質への影響を示すデータに基づいて、前記第２の標的物質を検出する第２の検出物質を選択する選択手段と
を含むことを特徴とする検査装置。
【請求項７】
前記選択手段は、前記第２の検出物質が配置されている、前記第２の標的物質を検査するための基板をさらに選択する
ことを特徴とする請求項６に記載の検査装置。
【請求項８】
選択された前記基板を使用者に通知する通知手段をさらに含む
ことを特徴とする請求項７に記載の検査装置。
【請求項９】
前記選択手段は、前記第１の検出物質と前記第１の標的物質との結合の検出結果、および前記第１の標的物質と前記第２の標的物質との因果関係が反映されたマップを基にした前記データに基づいて、前記第２の検出物質を選択する
ことを特徴とする請求項６に記載の検査装置。
【請求項１０】
前記第１の標的物質の前記第２の標的物質への影響を示す前記データを格納する格納手段をさらに含む
ことを特徴とする請求項６に記載の検査装置。
【請求項１１】
前記第１の検出物質が配置されている基板に記録されている、前記第１の標的物質の前記第２の標的物質への影響を示す前記データを読み出す読み出し手段をさらに含む
ことを特徴とする請求項６に記載の検査装置。
【請求項１２】
前記検出手段は、前記第１の検出物質と前記第１の標的物質との結合を示す蛍光強度を検出し、
前記選択手段は、閾値と前記検出結果である前記蛍光強度との比較の結果を基に、前記第１の標的物質の前記第２の標的物質への影響を示す前記データから、前記第２の検出物質を選択する
ことを特徴とする請求項６に記載の検査装置。
【請求項１３】
第１の標的物質および第２の標的物質を検査する検査装置の検査方法において、
前記第１の標的物質を検出する第１の検出物質と前記第１の標的物質との結合を検出する検出ステップと、
前記第１の検出物質と前記第１の標的物質との結合の検出結果、および前記第１の標的物質の前記第２の標的物質への影響を示すデータに基づいて、前記第２の標的物質を検出する第２の検出物質を選択する選択ステップと
を含むことを特徴とする検査方法。
【請求項１４】
第１の標的物質および第２の標的物質を検査する検査処理用のプログラムであって、
前記第１の標的物質を検出する第１の検出物質と前記第１の標的物質との結合を検出する検出ステップと、
前記第１の検出物質と前記第１の標的物質との結合の検出結果、および前記第１の標的物質の前記第２の標的物質への影響を示すデータに基づいて、前記第２の標的物質を検出する第２の検出物質を選択する選択ステップと
を含むことを特徴とするコンピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録媒体。
【請求項１５】
第１の標的物質および第２の標的物質を検査する検査処理を、コンピュータに行わせるプログラムにおいて、
前記第１の標的物質を検出する第１の検出物質と前記第１の標的物質との結合を検出する検出ステップと、
前記第１の検出物質と前記第１の標的物質との結合の検出結果、および前記第１の標的物質の前記第２の標的物質への影響を示すデータに基づいて、前記第２の標的物質を検出する第２の検出物質を選択する選択ステップと
を含むことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は検査システム、基板セット、検査装置および方法、記録媒体、並びにプログラムに関し、特に、生体情報の検査をより安くできるようにした検査システム、基板セット、検査装置および方法、記録媒体、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、マイクロアレイ技術によって所定のDNA（deoxyribonucleic acid）が微細配列された、いわゆるDNAチップまたはDNAマイクロアレイ（以下、「DNAチップ」と総称する。）と呼ばれるバイオアッセイ用の集積基板が、遺伝子の変異解析、SNPs（一塩基多型）分析、遺伝子発現頻度解析等に利用されており、創薬、臨床診断、薬理ジェノミクス、法医学その他の分野において広範囲に活用され始めている。
【０００３】
このDNAチップは、ガラス基板やシリコン基板上に多種・多数のDNAオリゴ鎖やcDNA（Complementary DNA）等が集積されていることから、ハイブリダイゼーション等の分子間相互作用の網羅的解析が可能となる点が特徴である。
【０００４】
DNAチップによる解析手法の一例を簡潔に説明すれば、ガラス基板やシリコン基板上に個相化されたDNAプローブに対して、細胞、組織等から抽出したmRNA（messenger ribonucleic acid）を逆転写PCR（Polymerase Chain Reaction）反応等によって蛍光プローブdNTP（デオキシリボヌクレオシド三リン酸）を組み込みながらPCR増幅し、基板上においてハイブリダイゼーションを行い、所定の検出器で蛍光測定を行うという手法である。
【０００５】
ここでDNAチップは２つのタイプに分類できる。第１のタイプは、半導体露光技術を応用したフォトリソグラフィーの技術を用いて、所定の基板上に直接オリゴヌクレオチドを合成していくものであり、アフィメトリクス社（Affimetrix社）によるものが代表的である（例えば、特許文献１参照）。この種のチップは、集積度は高いが、基板上でのDNA合成には限界があって、数十塩基程度の長さである。
【０００６】
第２のタイプは、「スタンフォード方式」とも称されるもので、先割れピンを用いて、予め用意されたDNAを基板上に分注・個相化していくことによって作成されるものである（例えば、特許文献２参照）。この種のチップは、集積度は前者に比べて低いが、１ｋｂ程度のDNA断片を個相化できると言う利点がある。
【０００７】
そして、これらのDNAチップを用いた解析した結果は、解析者、研究者、医師、または、場合によっては、個人によって、個々に保存され、管理され、必要に応じて新しいデータとの比較に利用されていた。
【０００８】
また、オリゴヌクレオチドをあるフェノタイプに関連する遺伝子とし、遺伝子同士の相関関係に基づいた配置規則により、オリゴヌクレオチドをチップ上に固定化するようにしているものもある（例えば、特許文献３参照）。
【０００９】
【特許文献１】特表平４−５０５７６３号公報
【００１０】
【特許文献２】特表平１０−５０３８４１号公報
【００１１】
【特許文献３】特開２００２−３４０９１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述した従来のDNAチップ技術を用いた解析方法においては、検出すべき対象物を予め決めておき、それとハイブリダイゼーションする相補ヌクレオチド鎖を事前にDNAチップに保持しておく必要があるという問題があった。
【００１３】
より具体的には、DNAチップを使う前に、患者の病名や症状を完全に補足し、それに対する発現遺伝子の特定を完了し、事前にDNAチップに検出用のヌクレオチドを配置させる必要があった。
【００１４】
しかし、現実には完全に病名や症状を補足し、発現遺伝子を特定しておくことは困難であり、結果的には繰り返しDNAチップで検査することになり、多数のDNAチップが必要となり、その結果、コストが非常に高くなってしまうという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の検査システムは、第１の基板に、第１の標的物質を検出する第１の検出物質が配置され、第２の基板に、第１の標的物質による影響を受ける第２の標的物質を検出する第２の検出物質が配置され、検査装置が、第１の基板における第１の検出物質と第１の標的物質との結合を検出する検出手段と、第１の検出物質と第１の標的物質との結合の検出結果、および第１の標的物質の第２の標的物質への影響を示すデータに基づいて、第２の検出物質を選択する選択手段とを含むことを特徴とする。
【００１６】
選択手段は、第２の検出物質が配置されている第２の基板をさらに選択するようにすることができる。
【００１７】
本発明の基板セットは、第１の基板に、第１の標的物質を検出する第１の検出物質が配置され、第２の基板に、第１の標的物質による影響を受ける第２の標的物質を検出する第２の検出物質が配置されていることを特徴とする。
【００１８】
第１の基板に、第１の標的物質の第２の標的物質への影響を示すデータを記録するようにすることができる。
【００１９】
第１の基板に、第１の標的物質と第２の標的物質との因果関係が反映されたマップを基にしたデータを記録するようにすることができる。
【００２０】
本発明の検査装置は、第１の標的物質を検出する第１の検出物質と第１の標的物質との結合を検出する検出手段と、第１の検出物質と第１の標的物質との結合の検出結果、および第１の標的物質の第２の標的物質への影響を示すデータに基づいて、第２の標的物質を検出する第２の検出物質を選択する選択手段とを含むことを特徴とする。
【００２１】
選択手段は、第２の検出物質が配置されている、第２の標的物質を検査するための基板をさらに選択するようにすることができる。
【００２２】
検査装置は、選択された基板を使用者に通知する通知手段をさらに設けることができる。
【００２３】
選択手段は、第１の検出物質と第１の標的物質との結合の検出結果、および第１の標的物質と第２の標的物質との因果関係が反映されたマップを基にしたデータに基づいて、第２の検出物質を選択するようにすることができる。
【００２４】
検査装置は、第１の標的物質の第２の標的物質への影響を示すデータを格納する格納手段をさらに設けることができる。
【００２５】
検査装置は、第１の検出物質が配置されている基板に記録されている、第１の標的物質の第２の標的物質への影響を示すデータを読み出す読み出し手段をさらに設けることができる。
【００２６】
検出手段は、第１の検出物質と第１の標的物質との結合を示す蛍光強度を検出し、選択手段は、閾値と検出結果である蛍光強度との比較の結果を基に、第１の標的物質の第２の標的物質への影響を示すデータから、第２の検出物質を選択するようにすることができる。
【００２７】
本発明の検査方法は、第１の標的物質を検出する第１の検出物質と第１の標的物質との結合を検出する検出ステップと、第１の検出物質と第１の標的物質との結合の検出結果、および第１の標的物質の第２の標的物質への影響を示すデータに基づいて、第２の標的物質を検出する第２の検出物質を選択する選択ステップとを含むことを特徴とする。
【００２８】
本発明の記録媒体のプログラムは、第１の標的物質を検出する第１の検出物質と第１の標的物質との結合を検出する検出ステップと、第１の検出物質と第１の標的物質との結合の検出結果、および第１の標的物質の第２の標的物質への影響を示すデータに基づいて、第２の標的物質を検出する第２の検出物質を選択する選択ステップとを含むことを特徴とする。
【００２９】
本発明のプログラムは、コンピュータに、第１の標的物質を検出する第１の検出物質と第１の標的物質との結合を検出する検出ステップと、第１の検出物質と第１の標的物質との結合の検出結果、および第１の標的物質の第２の標的物質への影響を示すデータに基づいて、第２の標的物質を検出する第２の検出物質を選択する選択ステップとを実行させることを特徴とする。
【００３０】
検査装置は、独立した装置であっても良いし、検査処理を行うブロックであっても良い。
【００３１】
本発明の検査システムにおいては、第１の基板に、第１の標的物質を検出する第１の検出物質が配置され、第２の基板に、第１の標的物質による影響を受ける第２の標的物質を検出する第２の検出物質が配置され、第１の基板における第１の検出物質と第１の標的物質との結合が検出される。そして、第１の検出物質と第１の標的物質との結合の検出結果、および第１の標的物質の第２の標的物質への影響を示すデータに基づいて、第２の検出物質が選択される。
【００３２】
本発明の基板セットにおいては、第１の基板によって、第１の標的物質が検出され、第２の基板によって、第１の標的物質による影響を受ける第２の標的物質が検出される。
【００３３】
本発明の検査装置および方法、記録媒体、並びにプログラムにおいては、第１の標的物質を検出する第１の検出物質と第１の標的物質との結合が検出され、第１の検出物質と第１の標的物質との結合の検出結果、および第１の標的物質の第２の標的物質への影響を示すデータに基づいて、第２の標的物質を検出する第２の検出物質が選択される。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、より迅速に、より安く、生体情報の検査をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本明細書に記載の発明と、発明の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本明細書に記載されている発明をサポートする実施の形態が本明細書に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の実施の形態中には記載されているが、発明に対応するものとして、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が発明に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明以外の発明には対応しないものであることを意味するものでもない。
【００３６】
さらに、この記載は、本明細書に記載されている発明の全てを意味するものではない。換言すれば、この記載は、本明細書に記載されている発明であって、この出願では請求されていない発明の存在、すなわち、将来、分割出願されたり、補正により出現、追加される発明の存在を否定するものではない。
【００３７】
本発明によれば、検査システムが提供される。この検査システム（例えば、図１の検査システム１）は、第１の基板（例えば、図１３のバイオアッセイ基板１１−１）に、第１の標的物質（例えば、図１２の遺伝子３）を検出する第１の検出物質（例えば、図１３のプローブ３）が配置され、第２の基板（例えば、図１５のバイオアッセイ基板１１−２）に、第１の標的物質による影響を受ける第２の標的物質（例えば、図１２の遺伝子３−１）を検出する第２の検出物質（例えば、図１５のプローブ３−１）が配置され、検査装置（例えば、図１のバイオアッセイ装置１２）が、第１の基板における第１の検出物質と第１の標的物質との結合を検出する検出手段（例えば、図６の励起光検出部７３）と、第１の検出物質と第１の標的物質との結合の検出結果、および第１の標的物質の第２の標的物質への影響を示すデータ（例えば、図１０の遺伝子リスト２２１）に基づいて、第２の検出物質を選択する選択手段（例えば、図６の制御部７６）とを含む。
【００３８】
選択手段は、第２の検出物質が配置されている第２の基板をさらに選択するようにすることができる。
【００３９】
本発明によれば、基板セットが提供される。この基板セットは、第１の基板（例えば、図１３のバイオアッセイ基板１１−１）に、第１の標的物質（例えば、図１２の遺伝子３）を検出する第１の検出物質（例えば、図１３のプローブ３）が配置され、第２の基板（例えば、図１５のバイオアッセイ基板１１−２）に、第１の標的物質による影響を受ける第２の標的物質（例えば、図１２の遺伝子３−１）を検出する第２の検出物質（例えば、図１５のプローブ３−１）が配置されている。
【００４０】
第１の基板に、第１の標的物質の第２の標的物質への影響を示すデータ（例えば、図１０の遺伝子リスト２２１）を記録するようにすることができる。
【００４１】
第１の基板に、第１の標的物質と第２の標的物質との因果関係が反映されたマップ（例えば、KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）におけるPathway図）を基にしたデータを記録するようにすることができる。
【００４２】
本発明によれば、検査装置が提供される。この検査装置（例えば、図１のバイオアッセイ装置１２）は、第１の標的物質（例えば、図１２の遺伝子３）を検出する第１の検出物質（例えば、図１３のプローブ３）と第１の標的物質との結合を検出する検出手段（例えば、図６の励起光検出部７３）と、第１の検出物質と第１の標的物質との結合の検出結果、および第１の標的物質の第２の標的物質への影響を示すデータ（例えば、図１０の遺伝子リスト２２１）に基づいて、第２の標的物質を検出する第２の検出物質（例えば、図１５のプローブ３−１）を選択する選択手段（例えば、図６の制御部７６）とを含む。
【００４３】
選択手段は、第２の検出物質が配置されている、第２の標的物質を検査するための基板（例えば、図１５のバイオアッセイ基板１１−２）をさらに選択するようにすることができる。
【００４４】
この検査装置は、選択された基板を使用者に通知する通知手段（例えば、図６の表示部７８）をさらに設けることができる。
【００４５】
選択手段は、第１の検出物質と第１の標的物質との結合の検出結果、および第１の標的物質と第２の標的物質との因果関係が反映されたマップ（例えば、KEGGにおけるPathway図）を基にしたデータに基づいて、第２の検出物質を選択するようにすることができる。
【００４６】
この検査装置は、第１の標的物質の第２の標的物質への影響を示すデータを格納する格納手段（例えば、図１０の遺伝子関係情報記録部２０１）をさらに設けることができる。
【００４７】
この検査装置は、第１の検出物質が配置されている基板（例えば、図１３のバイオアッセイ基板１１−１）に記録されている、第１の標的物質の第２の標的物質への影響を示すデータを読み出す読み出し手段（例えば、図６の励起光検出部７３および記録再生部７５）をさらに設けることができる。
【００４８】
検出手段は、第１の検出物質と第１の標的物質との結合を示す蛍光強度を検出し、選択手段は、閾値（例えば、図１４のVHまたはVL）と検出結果である蛍光強度との比較の結果を基に、第１の標的物質の第２の標的物質への影響を示すデータから、第２の検出物質を選択するようにすることができる。
【００４９】
本発明によれば、検査方法が提供される。この検査方法は、第１の標的物質（例えば、図１２の遺伝子３）を検出する第１の検出物質（例えば、図１３のプローブ３）と第１の標的物質との結合を検出する検出ステップ（例えば、図２０のステップＳ１０３の処理）と、第１の検出物質と第１の標的物質との結合の検出結果、および第１の標的物質の第２の標的物質（例えば、図１２の遺伝子３−１）への影響を示すデータ（例えば、図１０の遺伝子リスト２２１）に基づいて、第２の標的物質を検出する第２の検出物質（例えば、図１５のプローブ３−１）を選択する選択ステップ（例えば、図２０のステップＳ１０４の処理）とを含む。
【００５０】
本発明によれば、プログラムが提供される。このプログラムは、第１の標的物質（例えば、図１２の遺伝子３）を検出する第１の検出物質（例えば、図１３のプローブ３）と第１の標的物質との結合を検出する検出ステップ（例えば、図２０のステップＳ１０３の処理）と、第１の検出物質と第１の標的物質との結合の検出結果、および第１の標的物質の第２の標的物質（例えば、図１２の遺伝子３−１）への影響を示すデータ（例えば、図１０の遺伝子リスト２２１）に基づいて、第２の標的物質を検出する第２の検出物質（例えば、図１５のプローブ３−１）を選択する選択ステップ（例えば、図２０のステップＳ１０４の処理）とを含む。
【００５１】
このプログラムは、記録媒体（例えば、図６の磁気ディスク８１）に記録することができる。
【００５２】
図１は、本発明に係る検査システムの一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【００５３】
検査システム１は、バイオアッセイ基板１１およびバイオアッセイ装置１２を含む。検査システム１のバイオアッセイ装置１２は、ネットワーク１３およびインターネット１４を介して、サーバ１５に接続される。
【００５４】
ここで、バイオアッセイとは、ハイブリダイゼーションその他の物質間の相互反応に基づく生化学的分析を広く意味する。
【００５５】
バイオアッセイ基板１１は、光学的にアクセス可能とされた円盤状基板上に、少なくとも、検出物質（例えば、ヌクレオチド鎖、ペプチド、タンパク質、脂質、低分子化合物、リボソームその他生体物質等）と標的物質との間のハイブリダイゼーション反応の場となる領域を備える。
【００５６】
ここで、検出物質や標的物質を構成するヌクレオチド鎖は、プリンまたはピリミジン塩基と糖がグリコシド結合したヌクレオチドのリン酸エステルの重合体を意味し、DNAプローブを含むオリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド、プリンヌクレオチドとピリミジンヌクレオチドが重合したDNA（全長あるいはその断片）、逆転写により得られるcDNA（cDNAプローブ）、RNA等を広く含む。
【００５７】
すなわち、バイオアッセイ基板１１は、標的物質を検出するための検出物質が固定される。バイオアッセイ基板１１には、電磁気的な情報を記録するための領域が設けられている。バイオアッセイ基板１１の電磁気的な情報を記録するための領域には、例えば、遺伝子の関係を示す情報が記録されている。
【００５８】
バイオアッセイ装置１２は、反応（結合）した標的物質および検出物質を検出する。例えば、バイオアッセイ装置１２は、バイオアッセイ基板１１に固定されている検出物質と標的物質との反応を検出する。バイオアッセイ装置１２は、検出された、標的物質と検出物質との反応（結合）に基づいて、情報を生成する。バイオアッセイ装置１２は、所定の情報をバイオアッセイ基板１１の電磁気的な情報を記録するための領域に記録させる。また、バイオアッセイ装置１２は、バイオアッセイ基板１１の電磁気的な情報を記録するための領域に記録されている情報を読み出す。
【００５９】
バイオアッセイ装置１２は、ネットワーク１３およびインターネット１４を介して、サーバ１５に接続して、各種の情報をサーバ１５に送信するか、またはサーバ１５から各種の情報を受信して、取得する。
【００６０】
サーバ１５は、バイオアッセイ装置１２から供給された各種の情報を記録し、バイオアッセイ装置１２から要求された場合、ネットワーク１３およびインターネット１４を介して、バイオアッセイ装置１２に記録している情報を提供する。
【００６１】
次に、バイオアッセイ基板１１について説明する。
【００６２】
図２は、バイオアッセイ基板１１の上面（図２Ａ）及び断面（図２Ｂ）を模式的に示したものである。
【００６３】
バイオアッセイ基板１１はCD（Compact Disc）、DVD（Digital Versatile Disc）、MD（Mini-Disc）（商標）等の光情報記録媒体に用いられる円盤基板（ディスク）に採用される基材から形成されている。
【００６４】
バイオアッセイ基板１１は、石英ガラスやシリコン、ポリカーボネート、ポリスチレンその他の円盤状に成形可能な合成樹脂、好ましくは射出成形可能な合成樹脂によって円盤状に形成される。なお、安価な合成樹脂基板を用いることで、従来のガラスチップに比して低ランニングコストを実現できる。
【００６５】
例えば、バイオアッセイ基板１１は、CD、DVD等の光ディスクと同様の主面が円形の平板状の形状を呈している。また、バイオアッセイ基板１１の中心には、中心孔３１が形成されている。中心孔３１には、バイオアッセイ基板１１がバイオアッセイ装置１２に装着されたときに、バイオアッセイ基板１１を保持及び回転させるためのチャッキング機構が挿入される。
【００６６】
バイオアッセイ基板１１の円形の主面は、図２Ａに示すように、半径方向に同心円状に形成された記録領域３２及び反応領域３３の２つの領域に分けられている。図２で示される例では、記録領域３２が内周側に位置し、反応領域３３が外周側に位置している。記録領域３２が外周側に位置し、反応領域３３が内周側に位置するようにしてもよい。
【００６７】
記録領域３２は、情報記録媒体である光ディスクと同様に、レーザが照射され光学的に情報の記録がされる領域である。記録領域３２に記録された情報は、バイオアッセイ装置１２によって読み出される。
【００６８】
反応領域３３は、プローブDNA（検出物質、検出用ヌクレオチド鎖）とサンプルDNA（標的物質、標的ヌクレオチド鎖）との相互反応の場、具体的にはハイブリダイゼーション反応の場となる領域である。
【００６９】
バイオアッセイ基板１１の層構造は、図２Ｂで示されるように、情報層３４と反応層３５とから形成されている。ここでは、情報層３４が下層、反応層３５が上層に位置するものとする。また、バイオアッセイ基板１１の反応層３５側の表面を上面１１ａ、情報層３４側の表面を下面１１ｂというものとする。
【００７０】
情報層３４には、記録領域３２に対応する平面領域に、例えばピットや相変化材料等のレーザが照射されることによりデータの再生又は記録再生がされる信号記録膜３６が形成されている。信号記録膜３６は、CD、DVD等の光ディスクと同様のディスク作成方法により形成することができる。
【００７１】
信号記録膜３６は、バイオアッセイ基板１１の下面１１ｂ側からレーザが照射されることにより、バイオアッセイ装置１２において、信号（情報）が再生されるか、または信号（情報）が記録される。また、情報層３４は、DNA解析時に照射される励起光及び制御光、並びに、DNA解析時に蛍光標識剤から発光される蛍光の波長を透過する材料により形成されている。例えば、情報層３４は、石英ガラス、シリコン、ポリカーボネート、ポリスチレン等の材料で形成されている。なお、励起光、制御光、および蛍光の詳細は後述する。
【００７２】
反応層３５は、図３で示されるように、下層側から（すなわち情報層３４側から）、基板層４１と、透明電極層４２と、固相化層４３と、ウェル形成層４４とから形成された層構造となっている。
【００７３】
基板層４１は、詳細を後述する励起光及び制御光並びに蛍光の波長の光を透過する材料である。例えば、基板層４１は、石英ガラス、シリコン、ポリカーボネート、ポリスチレン等の材料で形成されている。
【００７４】
透明電極層４２は、基板層４１上に形成された層である。透明電極層４２は、例えばＩＴＯ（インジウム-スズ-オキサイド）等の光透過性があり且つ導電性を有する材料から形成されている。透明電極層４２は、基板層４１上に例えばスパッタリングや電子ビーム蒸着等により２５０ｎｍ程度の厚さに成膜され形成される。
【００７５】
固相化層４３は、透明電極層４２上に形成された層である。固相化層４３は、プローブDNAの一端を固相化させるための材料から形成されている。本実施の形態では、固相化層４３は、シランにより表面修飾可能なＳｉＯ2が、例えばスパッタリングや電子ビーム蒸着により５０ｎｍ程度の厚さに成膜された層となっている。
【００７６】
ウェル形成層４４は、固相化層４３上に形成された層である。ウェル形成層４４は、プローブDNAとサンプルDNAとの間のハイブリダイゼーション反応を起させる複数のウェル３７を形成する層である。ウェル３７は、バイオアッセイ基板１１の上面１１ａが開口したくぼみ状となっており、サンプルDNAが含まれた溶液等が滴下されたときにその溶液を保留することができる程度の深さ及び大きさとなっている。例えば、ウェル３７は、開口部が１００μｍ四方の大きさに形成され、深さが５μｍ程度とされて、底面１４に固相化層４３が露出している。このようなウェル形成層４４は、例えば、固相化層４３上に感光性ポリミイドをスピンコート等で５μｍ程度の厚さに塗布し、塗布した感光性ポリミイドを所定のパターンでフォトマスクを用いて露光及び現像することで形成される。
【００７７】
さらに、ウェル３７は、一端が官能基により修飾されたプローブDNAが底面４５（固相化層４３が露出した部分）に結合するように、底面４５が官能基により表面修飾されている。例えば、ウェル３７は、図４に示すように、ＯＨ基５１を有するシラン分子５２により、底面４５（ＳｉＯ2から形成されている固相化層４３）が表面修飾されている。このため、ウェル３７の底面４５には、例えばＮＣＯ基で一端が修飾されたプローブDNAを結合させることができる。このようにバイオアッセイ基板１１では、ウェル３７の底面４５に、プローブDNAの一端を結合させることができるので、図５に示すように、底面４５から垂直方向に鎖が伸びるように、プローブDNA（Ｐ）を結合させることができる。
【００７８】
また、バイオアッセイ基板１１では、図２で示されるように、複数のウェル３７が、主面の中心から外周方向に放射状に向かう複数の列上に、例えば４００μｍ程度の間隔で等間隔に並んで配置されている。ただし、ここでは、ウェル３７が形成される平面領域は、反応領域３３の範囲である。
【００７９】
また、バイオアッセイ基板１１には、バイオアッセイ基板１１の下面１１ｂ側からレーザを照射することにより読み取り可能なアドレスピット３８が形成されている。アドレスピット３８は、バイオアッセイ基板１１の平面上における各ウェル３７の位置を特定するためのピットであり、アドレスピット３８から情報を光学的に読み取ることによって、バイオアッセイ装置１２は、対応するウェル３７を特定する情報を取得する。すなわち、アドレスピット３８から情報を光学的に読み取ることによって、複数存在するウェル３７のうち、現在レーザを照射している位置の１つのウェル３７がどれであるかを特定することが可能となる。このようなアドレスピット３８が設けてあることによって、後述する滴下装置による溶液の滴下位置の制御や、対物レンズによる蛍光検出位置の特定を行うことができる。
【００８０】
以上のようなバイオアッセイ基板１１では、円板状に形成されているため、光ディスクシステムと同様の再生システムを利用することにより、レーザのフォーカシング位置を制御するためのフォーカシングサーボ制御、半径方向に対するレーザの照射位置や滴下装置による滴下位置の制御のための位置決めサーボ制御、並びに、アドレスピット３８の情報検出処理をすることができる。つまり、アドレスピット３８に記録してある情報内容と、そのアドレスピット３８の近傍にあるウェル３７とを対応させておくことにより、アドレスピット３８の情報を読み出すことで、特定の１つのウェル３７に対してのみレーザを照射して蛍光が発光しているウェル３７の位置を特定したり、特定の１つのウェル３７の位置と滴下装置との相対位置を制御して、その特定の１つのウェル３７に対して溶液を滴下したりすることができる。
【００８１】
また、さらに、バイオアッセイ基板１１では、バイオアッセイ用の物質間の相互反応を起させる領域（ウェル３７）とともに、光ディスクと同様に各種の情報の記録再生を行う信号記録膜３６が形成されており、円板状に形成した基板をより有用且つ多様的に利用することが可能となる。
【００８２】
例えば、バイオアッセイ基板１１に、「バイオアッセイ基板１１の動作制御に関する情報」、「ウェル３７に固相化されているプローブDNAに関する情報」、「検査結果に関する情報」、「読み出し画像に関する情報」、「検出される遺伝子に関するネットワーク図」「検出される遺伝子関連URL」等を記録することができる。
【００８３】
バイオアッセイ基板１１の動作制御に関する情報の具体例として、例えば、バイオアッセイ基板１１を用いてDNAの解析を行う際の検査プログラム、その検査に必要な各種のデータ、検査プログラムのアップデート情報、バイオアッセイ基板１１や解析装置の取り扱い説明書、検査処理の手順等が記録される。
【００８４】
このようなバイオアッセイ基板１１の動作制御に関する情報を、物質間の相互反応を起させる領域とともに同一基板に記録することとによって、動作制御に関連する情報を別の記録媒体に記録して頒布する必要がなくなる。
【００８５】
また、ウェル３７に固相化されているプローブDNAに関する情報の具体例として、各ウェル３７に配置されているプローブDNAの種別やその配置位置、各ウェル３７内のプローブDNAの説明、プローブDNAと疾病との関係、バイオアッセイ基板１１の製造者や製造日時等が記録される。
【００８６】
このようなウェル３７に固相化されているプローブDNAに関する情報を、そのプローブDNAが固相化されている同一基板に記録することによって、バイオアッセイ基板１１の管理を確実且つ容易に行うことが可能となる。
【００８７】
また、検査結果に関する情報の具体例として、被検査者に関する情報（名前、年齢、性別等）、検査日時、検査場所、検査者、検査結果データ（反応領域から読み取った生データ）、検査結果に基づくDNA解析結果（ビジュアル的な検査結果データや疾病との関連付けを示すデータ等）、その被検査者の過去の検査結果（検査履歴）、その被検査者の他の検査結果等が記録される。
【００８８】
また、読み出し画像に関する情報の具体例としては、ハイブリダイゼーション反応による蛍光強度をCCD（Charge Coupled Device）カメラ等で撮像し、その画像イメージを所定のフォーマット（例えば、JPEG（Joint Photographic Experts Group）方式）で記録する。これにより、一度検出に使用したバイオアッセイ基板１１から再度蛍光強度を読み取る必要がなくなるだけでなく、時間と共に蛍光強度が劣化することによる測定誤差を減少させることができる。
【００８９】
また、検出される遺伝子に関するネットワーク図に関しては、例えばKEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）におけるPathway図などがあげられる。更にまた、検出される遺伝子に関するURL（Uniform Resource Locator）方式のアドレスデータを登録しておき、バイオアッセイ装置１２に備えられたネットワークインターフェースを用いて情報検索することができる。
【００９０】
なお、バイオアッセイ基板１１の記録領域３２には、後述する遺伝子リスト２２１を記録させることができる。
【００９１】
このような検査結果に関する情報を、検査結果のソースとなるサンプルDNAがハイブリダイゼーションされた同一のバイオアッセイ基板１１に記録することによって、検査結果の取り扱いが確実且つ容易になる。
【００９２】
バイオアッセイ基板１１では、以上のような情報に限らず、他のデータも記録することももちろん可能である。
【００９３】
なお、バイオアッセイ基板１１では、主面を記録領域３２と反応領域３３との２つの領域に分けているが、記録領域３２と反応領域３３とが平面領域上で重なっていてもよい。この場合には、信号記録膜３６の位置が反応領域３３から厚み方向に、蛍光を励起するために照射するレーザ（詳細を後述する励起光）や制御用のレーザ（詳細を後述する制御光）の焦点深度より離間した位置に形成されていればよい。つまり、光ディスクの２層記録と同様に焦点の手前に信号記録膜３６が位置すれば、反応領域３３に充分到達するためである。
【００９４】
また、底面４５は、検出表面の一例であり、検出表面は、ヌクレオチド鎖の末端を、カップリング反応その他の化学結合によって固定化できる好適な表面処理が施された表面部位を意味し、狭く解釈されない。一例を挙げれば、ストレプトアビジンによって表面処理された検出表面の場合には、ビオチン化されたヌクレオチド鎖の固定化に適する。あるいは、ヌクレオチド鎖の末端に磁気ビーズを取り付け、裏面から磁石等でヌクレオチド鎖を一時的に固定するようにすれば、表面処理を特段施す必要もない。
【００９５】
なお、ウェル３７は、反応領域の一例であり、反応領域は、液相中でのハイブリダイゼーション反応の場を提供できる区画された領域又は空間である。
【００９６】
また、この反応領域では、本発明の目的、効果に合致する範囲において、タンパク質−タンパク質間、ヌクレオチド鎖−ヌクレオチド鎖間（DNA−DNA、DNA−RNA、RNA−RNAの双方を含む。）、タンパク質−ヌクレオチド鎖（二本鎖を含む。）間その他の高分子間の相互反応、高分子と低分子の相互反応、低分子間の相互反応などの反応をさせることができる。
【００９７】
例えば、二本鎖ヌクレオチドを用いる場合は、転写因子であるホルモンレセプター等のレセプター分子と応答配列DNA部分の結合等を分析することができる。
【００９８】
本発明に係るバイオアッセイ基板１１では、上記した「反応領域」を、一壁面に検出表面が形成されたウェル構造を備えるウェル反応部とし、このウェル反応部を円盤状基板上に複数配設させた形態を採用することができる。なお、「ウェル反応部」とは、周辺の基板領域とは区画された小室状の反応領域を備える部位と定義する。
【００９９】
この「ウェル反応部」は、基板上の適宜な位置に配設することが可能であるが、上方視放射状を呈するように並べて配設すれば、基板上のスペースを有効に利用できるので、情報の集積密度を高めることができる。即ち、記録情報の集積量が多い（円盤状の）DNAチップを提供できる。
【０１００】
また、ウェル反応部は、互いにコンタミネーションしないように区画されているので、ウェル検出部単位またはグルーピングされた複数のウェル検出部単位で異なる検出用ヌクレオチド鎖を固定し、検出用ヌクレオチド鎖毎に別個独立の条件を設定してハイブリダイゼーション反応を進行させることができる。
【０１０１】
例えば、疾病発症のマーカー遺伝子を基板上にグルーピングして固定できる。これにより、一つの基板を用いて、同時に複数の疾病の発現状況を確認することができる。
【０１０２】
また、融解温度Ｔｍ（Melting  Temperature）又はＧＣ（Guanine-Cytosine）含有率の違いに基づいて、固定化する検出用ヌクレオチド鎖をグルーピングしておくことが可能となる。これにより、アクティブなハイブリダイゼーション反応が得られるバッファ組成、濃度等の反応条件、洗浄条件、滴下するサンプル溶液濃度等を、検出用ヌクレオチド鎖の性質に応じてきめ細かく選択することが可能となるので、解析作業において偽陽性又は偽陰性が示される危険性を格段に減少させることができる。
【０１０３】
このようにバイオアッセイ基板１１は、光学的にアクセス可能とされた円盤状基板上に、少なくとも、検出物質（例えば、ヌクレオチド鎖、ペプチド、タンパク質、脂質、低分子化合物、リボソームその他生体物質等）と標的物質との間のハイブリダイゼーション反応の場となる反応領域を備える反応部（例えば、ウェル３７）とを備えることを特徴とする。
【０１０４】
なお、バイオアッセイ基板１１の記録領域３２は、書き換え可能な形態でも、１度しか書き込めない形態のものでもよいし、反応領域と同じ面にあっても良い。
【０１０５】
つぎに、上述したバイオアッセイ基板１１を用いてDNA解析を行うバイオアッセイ装置１２について、図６を参照して説明をする。
【０１０６】
バイオアッセイ装置１２は、図６で示されるように、バイオアッセイ基板１１を保持して回転をさせるディスク装填部７１と、ハイブリダイゼーションのための各種溶液を貯留するとともにバイオアッセイ基板１１のウェル３７にその溶液を滴下する滴下部７２と、バイオアッセイ基板１１のウェル３７から励起光を検出するための励起光検出部７３と、各部の管理及び制御を行う制御/サーボ部７４と、バイオアッセイ基板１１の信号記録膜３６に対して信号の記録再生を行う記録再生部７５とを備える。
【０１０７】
さらに、バイオアッセイ装置１２は、ネットワーク１３を介してインターネット１４に接続するためのネットワークインターフェース７７と、記録再生部７５やネットワークインターフェース７７を制御し、所定のデータを加工、生成してバイオアッセイ基板１１に情報を記録したり、情報を読み出したりする制御部７６とを備えている。
【０１０８】
さらにまた、バイオアッセイ装置１２は、制御部７６の制御に基づいて、所定の文字または画像を表示させる表示部７８を備える。表示部７８は、例えば、LCD（Liquid Crystal Display）または有機EL（Electro Luminescence）ディスプレイなどからなる。
【０１０９】
入力部７９は、キーボード、マウス、ボタン、スイッチ、またはバーコードスキャナなどからなり、使用者の操作に応じた信号を制御部７６に供給する。例えば、入力部７９によって、病気の症状や病名、患者の外見上の変化、血液検査の結果、診断結果など、病気に関連する情報、またはユーザ（患者）のＩＤやパスワードなどが入力される。
【０１１０】
制御部７６には、必要に応じて、ドライブ８０が接続される。ドライブ８０は、装着された磁気ディスク８１、光ディスク８２、光磁気ディスク８３、または半導体メモリ８４に記録されているプログラムを読み出して、読み出したプログラムを制御部７６に供給する。これにより、制御部７６は、記録媒体の一例である磁気ディスク８１、光ディスク８２、光磁気ディスク８３、または半導体メモリ８４に記録されているプログラムを実行することができる。
【０１１１】
制御部７６は、例えば、いわゆる、組込型コンピュータなどからなり、バイオアッセイ装置１２の全体を制御する。
【０１１２】
更に、制御部７６には、判別部８５および測定動作制御部８６が設けられている。判別部８５は、各種の情報を比較し、情報の一致するか否かの判別の処理などを実行する。測定動作制御部８６は、記録再生部７５などを制御して、バイオアッセイ装置１２の測定動作を制御する。
【０１１３】
ディスク装填部７１は、バイオアッセイ基板１１の中心孔３１内に挿入して、装着されているバイオアッセイ基板１１を保持するチャッキング機構９１と、チャッキング機構９１を駆動することによりバイオアッセイ基板１１を回転させるスピンドルモータ９２と有している。ディスク装填部７１は、上面１１ａ側が上方向となるようにバイオアッセイ基板１１を水平に保持した状態で、バイオアッセイ基板１１を回転駆動する。
【０１１４】
滴下部７２は、試料溶液Ｓを貯留する貯留部９３と、貯留部９３内の試料溶液Ｓをバイオアッセイ基板１１に滴下する滴下ヘッド９４とを有している。滴下ヘッド９４は、水平に装填されたバイオアッセイ基板１１の上面１１ａの上方に配置されている。さらに、滴下ヘッド９４は、図２で示される、バイオアッセイ基板１１のアドレスピット３８から読み出される位置情報及び回転同期情報に基づいてバイオアッセイ基板１１との相対位置を半径方向に制御し、プローブDNA、サンプルDNA又は蛍光標識剤を含有する試料溶液Ｓを所定のウェル３７に正確に追従して滴下する構成とされている。
【０１１５】
励起光検出部７３は、光学ヘッド１０１を有している。光学ヘッド１０１は、水平に装填されたバイオアッセイ基板１１の下方側、すなわち、下面１１ｂ側に配置されている。光学ヘッド１０１は、例えば、図示していないスレッド機構等により、バイオアッセイ基板１１の半径方向に移動自在とされている。
【０１１６】
光学ヘッド１０１は、対物レンズ１０２と、対物レンズ１０２を移動可能に支持する２軸アクチュエータ１０３と、導光ミラー１０４とを有している。対物レンズ１０２は、その中心軸がバイオアッセイ基板１１の表面に対して略垂直となるように２軸アクチュエータ１０３に支持されている。従って、対物レンズ１０２は、バイオアッセイ基板１１の下方側から入射された光束を、装着されているバイオアッセイ基板１１に対して集光することができる。２軸アクチュエータ１０３は、バイオアッセイ基板１１の表面に対して垂直な方向、及び、バイオアッセイ基板１１の半径方向の２方向に対物レンズ１０２を移動可能に支持している。２軸アクチュエータ１０３を駆動することにより、対物レンズ１０２により集光された光の焦点を、バイオアッセイ基板１１の表面に対して垂直な方向及び半径方向に移動させることができる。従って、この光学ヘッド１０１では、光ディスクシステムにおけるフォーカス制御並びに位置決め制御と同様の制御を行うことができる。
【０１１７】
導光ミラー１０４は、光路Ｘ上に対して４５°の角度で配置されている。光路Ｘは、励起光Ｐ、蛍光Ｆ、制御光Ｖ及び反射光Ｒが、光学ヘッド１０１に対して入射及び出射する光路である。導光ミラー１０４には、励起光Ｐ及び制御光Ｖが光路Ｘ上から入射される。導光ミラー１０４は、励起光Ｐ及び制御光Ｖを反射して９０°屈折させて、対物レンズ１０２に入射する。対物レンズ１０２に入射された励起光Ｐ及び制御光Ｖは、対物レンズ１０２により集光されてバイオアッセイ基板１１に照射される。また、導光ミラー１０４には、蛍光Ｆ及び制御光Ｖの反射光Ｒが、バイオアッセイ基板１１から対物レンズ１０２を介して入射される。導光ミラー１０４は、蛍光Ｆ及び反射光Ｒを反射して９０°屈折させて、光路Ｘ上に出射する。なお、光学ヘッド１０１をスレッド移動させる駆動信号及び２軸アクチュエータ１０３を駆動する駆動信号は、制御/サーボ部７４から与えられる。
【０１１８】
また、励起光検出部７３は、励起光Ｐを出射する励起光源１０５と、励起光源１０５から出射された励起光Ｐを平行光束とするコリメータレンズ１０６と、コリメータレンズ１０６により平行光束とされた励起光Ｐを光路Ｘ上で屈折させて導光ミラー１０４に照射する第１のダイクロックミラー１０７とを有している。
【０１１９】
励起光源１０５は、蛍光標識剤を励起可能な波長のレーザを発する光源である。励起光源１０５から出射される励起光Ｐは、例えば、波長が４０５ｎｍのレーザである。なお、励起光Ｐの波長は、蛍光標識剤を励起できる波長であればどのような波長であってもよい。コリメータレンズ１０６は、励起光源１０５から出射された励起光Ｐを平行光束にする。第１のダイクロックミラー１０７は、波長選択性を有する反射鏡であり、励起光Ｐの波長の光のみを反射して、蛍光Ｆ及び制御光Ｖ（その反射光Ｒ）の波長の光を透過する。第１のダイクロックミラー１０７は、光路Ｘ上に４５°の角度を持って挿入されており、コリメータレンズ１０６から出射された励起光Ｐを反射して９０°屈折させ、導光ミラー１０４に励起光Ｐを照射する。
【０１２０】
また、励起光検出部７３は、蛍光Ｆを検出するアバランジェフォトダイオード１０８と、蛍光Ｆを集光する集光レンズ１０９と、光学ヘッド１０１から光路Ｘ上に出射された蛍光Ｆを屈折させてアバランジェフォトダイオード１０８に照射する第２のダイクロックミラー１１０とを有している。
【０１２１】
アバランジェフォトダイオード１０８は、非常に感度の高い光検出器であり、微弱な光量の蛍光Ｆを検出することが可能である。なお、アバランジェフォトダイオード１０８により検出する蛍光Ｆの波長は、ここでは４７０ｎｍ程度である。また、この蛍光Ｆの波長は、蛍光標識剤の種類により異なるものである。集光レンズ１０９は、アバランジェフォトダイオード１０８上に蛍光Ｆを集光するためのレンズである。第２のダイクロックミラー１１０は、光路Ｘ上に４５°の角度を挿入されているとともに、導光ミラー１０４側から見て第１のダイクロックミラー１０７の後段に配置されている。従って、第２のダイクロックミラー１１０には、蛍光Ｆ、制御光Ｖ及び反射光Ｒが入射し、励起光Ｐは入射しない。第２のダイクロックミラー１１０は、波長選択性を有する反射鏡であり、蛍光Ｆの波長の光のみを反射して、制御光（反射光Ｒ）の波長の光を透過する。第２のダイクロックミラー１１０は、光学ヘッド１０１の導光ミラー１０４から出射された蛍光Ｆを反射して９０°屈折させ、集光レンズ１０９を介してアバランジェフォトダイオード１０８に蛍光Ｆを照射する。
【０１２２】
アバランジェフォトダイオード１０８は、このように検出した蛍光Ｆの光量に応じた信号を生成し、生成した信号を制御/サーボ部７４に供給する。
【０１２３】
また、励起光検出部７３は、制御光Ｖを出射する制御光源１１１と、制御光源１１１から出射された制御光Ｖを平行光束とするコリメータレンズ１１２と、制御光Ｖの反射光Ｒを検出するフォトディテクト回路１１３と、非点収差を生じさせてフォトディテクト回路１１３に対して反射光Ｒを集光するシリンドリカルレンズ１１４と、制御光Ｖと反射光Ｒとを分離する光セパレータ１１５とを有している。
【０１２４】
制御光源１１１は、例えば７８０ｎｍの波長のレーザを出射するレーザ源を有する発光手段である。なお、制御光Ｖの波長は、アドレスピット３８が検出でき、且つ、信号記録膜３６に対して情報の記録及び再生ができる波長に設定されている。さらに、制御光Ｖの波長は、励起光Ｐ及び蛍光Ｆの波長と異なった波長に設定されている。このような波長であれば、制御光Ｖの波長は、７８０ｎｍに限らずどのような波長であってもよい。コリメータレンズ１１２は、制御光源１１１から出射された制御光Ｖを平行光束にする。平行光束とされた制御光Ｖは光セパレータ１１５に入射される。
【０１２５】
フォトディテクト回路１１３は、反射光Ｒを検出するディテクタと、検出した反射光Ｒからフォーカスエラー信号、位置決めエラー信号、及び、アドレスピット３８の再生信号、並びに、信号記録膜３６の再生信号を生成する信号生成回路とを有している。反射光Ｒは、制御光Ｖがバイオアッセイ基板１１で反射して生成された光であるので、その波長は、制御光と同一の７８０ｎｍである。
【０１２６】
なお、光学ヘッド１０１によりバイオアッセイ基板１１の反応領域３３（外周側の領域）にレーザを照射している場合、フォーカスエラー信号は、対物レンズ１０２により集光された光の合焦位置とバイオアッセイ基板１１の反応層３５との位置ずれ量を示すエラー信号となり、位置決めエラー信号は、所定のウェル３７の位置と焦点位置とのディスク半径方向に対する位置ずれ量を示す信号となる。光学ヘッド１０１によりバイオアッセイ基板１１の記録領域３２（内周側の領域）にレーザを照射している場合、フォーカスエラー信号は、対物レンズ１０２により集光された光の合焦位置と信号記録膜３６との位置ずれ量を示すエラー信号となり、位置決めエラー信号は、信号記録膜３６のトラック位置と焦点位置とのディスク半径方向に対する位置ずれ量を示す信号となる。
【０１２７】
アドレスピット３８の再生信号は、反応領域３３（外周側の領域）にレーザを照射している場合のみに検出され、バイオアッセイ基板１１に記録されているアドレスピット３８に記述されている情報内容を示す信号である。この情報内容を読み出すことにより、現在、制御光Ｖを照射しているウェル３７を特定することができる。
【０１２８】
信号記録膜３６の再生信号は、記録領域３２（内周側の領域）にレーザを照射している場合のみに検出され、信号記録膜３６のトラックに記録されている情報内容を示す信号である。
【０１２９】
フォトディテクト回路１１３は、反射光Ｒに基づき生成されたフォーカスエラー信号、位置決めエラー信号及びアドレスピット３８の再生信号を制御/サーボ部７４に供給する。
【０１３０】
シリンドリカルレンズ１１４は、フォトディテクト回路１１３上に反射光Ｒを集光するとともに非点収差を生じさせるためのレンズである。このように非点収差を生じさせることによりフォトディテクト回路１１３によりフォーカスエラー信号を生成させることができる。
【０１３１】
光セパレータ１１５は、偏向ビームスプリッタからなる光分離面１１５ａと１/４波長板１１５ｂにより構成されている。光セパレータ１１５では、１/４波長板１１５ｂの逆側から入射された光を光分離面１１５ａが透過し、その透過光の反射光が１/４波長板１１５ｂ側から入射された場合には光分離面１１５ａが反射する。光セパレータ１１５は、光分離面１１５ａが光路Ｘ上に４５°の角度を挿入されているとともに、導光ミラー１０４側から見て第２のダイクロックミラー１１０の後段に配置されている。従って、光セパレータ１１５では、コリメータレンズ１１２から出射された制御光Ｖを透過して光学ヘッド１０１内の導光ミラー１０４に対してその制御光Ｖを入射させているとともに、光学ヘッド１０１の導光ミラー１０４から出射された反射光Ｒを反射することにより９０°屈折させ、シリンドリカルレンズ１１４介してフォトディテクト回路１１３に反射光Ｒを照射する。
【０１３２】
制御/サーボ部７４は、励起光検出部７３により検出されたフォーカスエラー信号、位置決めエラー信号及びアドレスピット３８の再生信号に基づき、各種のサーボ制御を行う。
【０１３３】
反応領域３３（外周側の領域）にレーザを照射している場合には、制御/サーボ部７４は、フォーカスエラー信号に基づき光学ヘッド１０１内の２軸アクチュエータ１０３を駆動して対物レンズ１０２とウェル３７との間の間隔を制御し、位置決めエラー信号に基づき光学ヘッド１０１内の２軸アクチュエータ１０３を駆動して対物レンズ１０２とウェル３７との半径方向の位置関係を制御し、アドレスピット３８の再生信号に基づき光学ヘッド１０１のスレッド移動制御を行って光学ヘッド１０１を所定の半径位置に移動する。
【０１３４】
記録領域３２（内周側の領域）にレーザを照射している場合には、制御/サーボ部７４は、フォーカスエラー信号に基づき光学ヘッド１０１内の２軸アクチュエータ１０３を駆動して対物レンズ１０２と信号記録膜３６との間の間隔を制御し、位置決めエラー信号に基づき光学ヘッド１０１内の２軸アクチュエータ１０３を駆動して対物レンズ１０２と信号記録膜３６の記録トラックとの半径方向の位置関係を制御する。
【０１３５】
記録再生部７５は、信号記録膜３６に記録されているデータの再生信号の復調及び復号処理を行ってデータを出力するとともに、信号記録膜３６に記録する記録データの符号化及び変調を行う。記録再生部７５は、再生時には、励起光検出部７３から出力された再生信号が入力され、外部に復調及び復号したデータを出力する。また、記録再生部７５は、記録時には、外部から記録データが入力され、符号化及び変調がされたデータを励起光検出部７３に供給して、制御光Ｖを出射する制御光源１１１を駆動する。
【０１３６】
ネットワークインターフェース７７は、予めバイオアッセイ基板１１の記録領域３２に記録されているURL（Uniform Resource Locator）方式のアドレスデータや、入力部７９により指示されたアドレスなどを用いて、ネットワーク１３およびインターネット１４を介して、サーバ１５にアクセスする。
【０１３７】
制御部７６は、記録再生部７５で読み出されたハイブリダイゼーション結果に基づく画像イメージを所定のフォーマット（例えば、JPEG（Joint Photographic Experts Group）方式）の画像データに圧縮し、記録再生部７５を介してバイオアッセイ基板１１に記録させる。また、制御部７６は、ネットワークインターフェース７７を制御して、サーバ１５から関連情報を収集し、収集した関連情報も同様に記録させる。更にまた、バイオアッセイ基板１１がバイオアッセイ装置１２に装着された際に、バイオアッセイ基板１１が既に検査に使用されたか否かを、バイオアッセイ基板１１に記録されている情報から判定し、バイオアッセイ基板１１が既に検査に使用されたと判定された場合、書き込まれている画像イメージや収集データを表示したり、再度バイオアッセイ基板１１を検査に使用しようとする際には、既に検査済みである旨の警告を表示部７８に表示させ、測定動作を制限する。
【０１３８】
以上のような構成のバイオアッセイ装置１２では、バイオアッセイを行う場合には、次のような動作を行う。
【０１３９】
バイオアッセイ装置１２は、バイオアッセイ基板１１を回転させながら、図７で示されるようにウェル３７上にサンプルDNA（Ｓ）が含有された溶液を滴下し、プローブDNA（Ｐ）とサンプルDNA（Ｓ）とを相互反応（ハイブリダイゼーション）させる。また、ハイブリダイゼーション処理の済んだバイオアッセイ基板１１上に蛍光標識剤Ｍを含んだバッファ溶液を滴下することにより、図８で示されるようにプローブDNA（Ｐ）とサンプルDNA（Ｓ）との二重らせん内に蛍光標識剤Ｍを挿入する。
【０１４０】
また、バイオアッセイ装置１２は、蛍光標識剤が滴下された後のバイオアッセイ基板１１を回転させ、励起光Ｐをバイオアッセイ基板１１の下面１１ｂ側から入射させてウェル３７内の蛍光標識剤に照射し、その励起光Ｐに応じてその蛍光標識剤から発生した蛍光Ｆをバイオアッセイ基板１１の下方から検出する。
【０１４１】
ここで、バイオアッセイ装置１２では、励起光Ｐと制御光Ｖとを同一の対物レンズ１０２を介してバイオアッセイ基板１１に照射する。そのため、バイオアッセイ装置１２では、制御光Ｖを用いたフォーカス制御、位置決め制御並びにアドレス制御を行うことによって、励起光Ｐの照射位置、すなわち、蛍光Ｆの発光位置を特定することが可能となり、その蛍光の発光位置からサンプルDNAと結合したプローブDNAを特定することができる。
【０１４２】
また、以上のような構成のバイオアッセイ装置１２では、データの記録及び再生時には、次のような動作を行う。
【０１４３】
バイオアッセイ装置１２は、励起光Ｐの出射を停止して、制御光Ｖのみを出射する。そして、バイオアッセイ基板１１を回転させながらサーボ制御を行い、信号記録膜３６上のトラックに対して、データの記録又は再生を行う。
【０１４４】
このように、本発明に係るバイオアッセイ装置１２は、バイオアッセイ基板１１の検出表面に保持された状態の検出物質に蛍光標識された標的物質含有液を滴下して、検出物質と標的物質とを反応領域において相互反応させて反応生成物を作成させ、反応生成物に１つ以上の波長の励起光を照射することによって蛍光標的物質から発せられた蛍光を、反応部の反応領域から集光して蛍光強度を検出する。
【０１４５】
なお、標的物質は予め蛍光標識されている場合の他に、滴下時に混合させて反応領域に滴下させる場合や、標的物質と蛍光物質をほぼ同時又は時系列的に前後して、かつ別々に滴下するようにしても良い。ここで、標的物質は蛍光色素で標識する方式か、インターカレータを用いる方式のいずれも採用できる。「インターカレータ」は、検出用ヌクレオチド物質と標的ヌクレオチド物質との塩基間の水素結合中に挿入されるようにして、ハイブリダイゼーションした二本鎖ヌクレオチド鎖に取り込まれる。これにより、インターカレータを含まない二本鎖ヌクレオチド鎖からの蛍光波長に比べ、長波長側に蛍光波長がシフトし、かつ、蛍光強度と二本鎖ヌクレオチド鎖に取り込まれたインターカレータの量との間には相関関係があるので、この相関関係に基づいて、定量的な検出が可能となる。
【０１４６】
これらにより検出された蛍光強度又は蛍光分布画像は、制御部７６によって解析され、生体情報（例えば変異遺伝子配列情報、SNPs情報、発現遺伝子情報（mRNAの存在の有無や発現量、局在情報））が生成される。
【０１４７】
また、発症している病状を入力する入力部７９は、キーボードやマウス等による選択、バーコード付き症状リストなど、所定の入力ができるものならいずれでも良い。また、病状とは、病名、患者の外見上の変化、血液検査結果、診断結果など、病気に関連する一連の情報である。
【０１４８】
なお、病状には、健康である状態も含まれ、病状情報は、健康である状態を示す場合もある。
【０１４９】
またバイオアッセイ装置１２とサーバ１５との通信は、インターネット１４またはネットワーク１３に限らず、LAN（Local Area Network）、無線LAN、電話回線、その他の有線・無線の伝送路等であればいずれでも良い。
【０１５０】
次に、図９のフローチャートを参照して、検査処理プログラムを実行するバイオアッセイ装置１２による検査の処理を説明する。
【０１５１】
なお、検査の処理を実行する前に、検査を行う者は、検査の対象となる人からDNAを採取し、採取したDNAであるサンプルDNAを、PCRなどの手法により複製しておく必要がある。
【０１５２】
ステップＳ１１において、使用者（ユーザ）（検査を行う者）が、バイオアッセイ装置１２に、バイオアッセイ基板１１を挿入する。例えば、ステップＳ１１において、使用者は、バイオアッセイ基板１１をバイオアッセイ装置１２のディスク装填部７１に水平に装填する。ステップＳ１２において、検査処理プログラムは、バイオアッセイ基板１１の記録領域３２から、このバイオアッセイ基板１１が既に使用されて検査がされたか否かを示す情報など、検査の処理に必要なデータを読み出す。
【０１５３】
ステップＳ１３において、検査処理プログラムは、ステップＳ１２の処理で読み出した情報を基に、装着されているバイオアッセイ基板１１で検査済みであるか否かを判定し、検査済みでない、すなわち、装着されているバイオアッセイ基板１１で検査が行われていないので、ステップＳ１４に進み、バイオアッセイ基板１１に試料や標識物質を滴下する。
【０１５４】
ステップＳ１５において、バイオアッセイ基板１１において、ハイブリタイゼーションが行われるので、ステップＳ１６において、検査処理プログラムは、バイオアッセイ基板１１から、反応結果を読み出して、反応結果を解析する。
【０１５５】
ステップＳ１７において、検査処理プログラムは、ステップＳ１６の処理で得られた、画像データまたは解析結果などをバイオアッセイ基板１１に書き込む。
【０１５６】
ここで、ステップＳ１４乃至ステップＳ１７の処理を詳細に説明すれば、バイオアッセイ装置１２は、アドレスピット３８に基づく位置制御を行いながらバイオアッセイ基板１１を回転させ、滴下ヘッド９４から、一端がＮＣＯ基等で修飾されたプローブDNAが含有された溶液を所定のウェル３７に滴下する。このとき、１つのバイオアッセイ基板１１に対して、複数種類のプローブDNAが滴下される。だたし、１つのウェル３７内には１種類のプローブDNAが入るようにプローブDNAが滴下される。
【０１５７】
なお、各ウェル３７にいずれの種類のプローブDNAを滴下するかは、予めウェル３７とプローブDNAとの対応関係を示す配置マップ等を信号記録膜３６から読み出しておくか、ネットワークインターフェース７７を介してサーバ１５から配置マップ等を収集しておき、バイオアッセイ装置１２は、その配置マップに基づき滴下制御する。
【０１５８】
続いて、バイオアッセイ装置１２は、バイオアッセイ基板１１の上面１１ａ側から、電極をウェル３７内の溶液に挿入して、１ＭＶ/ｍ、１ＭＨｚ程度の交流電界を各ウェル３７に印加する。このように交流電界を印加すると、プローブDNAがバイオアッセイ基板１１に対して垂直方向に伸張するとともに、プローブDNAがバイオアッセイ基板１１に垂直方向に移動して、予め表面修飾処理がされた底面４５に対して、プローブDNAの修飾端が結合し、ウェル３７内にプローブDNAを固相化（固定化）することができる。プローブDNAの固相化の詳細は、Masao Washizu and Osamu Kurosawa: “ Electrostatic Manipulation of DNA in Microfabricated Structures ”, IEEE Transaction on Industrial Application Vol.26,No26,P.1165-1172(1900)に記載されている。
【０１５９】
次に、バイオアッセイ装置１２は、滴下ヘッド９４から、バッファ塩を含む溶液とともに、サンプルDNAを含有した溶液を、バイオアッセイ基板１１上の各ウェル３７に滴下する。
【０１６０】
そして、バイオアッセイ装置１２は、サンプルDNAの滴下後、バイオアッセイ基板１１を恒温層等に移し、ウェル３７内を数十度に加熱し、加熱した状態のまま１ＭＶ/ｍ、１ＭＨｚ程度の交流電界を印加する。このような処理をすると、サンプルDNAとプローブDNAとが垂直方向に伸張して立体障害の少ない状態となるとともに、サンプルDNAがバイオアッセイ基板１１に対して垂直方向に移動する。この結果、同一のウェル３７内にある、互いの塩基配列が対応したサンプルDNAとプローブDNAとがハイブリダイゼーションを起す。
【０１６１】
ハイブリダイゼーションを起させた後に、バイオアッセイ装置１２は、インターカレータ等の蛍光標識剤を、バイオアッセイ基板１１のウェル３７内に滴下する。このような蛍光標識剤は、ハイブリダイゼーションを起したプローブDNAとサンプルDNAとの二重らせんの間に入り込んで結合する。
【０１６２】
そして、バイオアッセイ装置１２は、バイオアッセイ基板１１の表面１ａを純水等で洗浄し、ハイブリダイゼーションを起していないウェル３７内のサンプルDNA及び蛍光標識剤を除去する。この結果、ハイブリダイゼーションを起したウェル３７内にのみ、蛍光標識剤が残存することとなる。
【０１６３】
ステップＳ１６において、バイオアッセイ装置１２は、プローブと、サンプルDNAの反応の結果を検出する。
【０１６４】
すなわち、バイオアッセイ装置１２は、制御光Ｖを基に、フォーカスサーボ制御、位置決めサーボ制御、並びにアドレス制御を行いながら、バイオアッセイ基板１１を回動（回転）させ、励起光Ｐを所定のウェル３７に照射する。この励起光Ｐの照射とともに、アドレスピット３８によるアドレス情報を検出しながら蛍光Ｆが発生しているか否かを検出する。
【０１６５】
ステップＳ１７において、バイオアッセイ装置１２は、サンプルDNAとプローブと反応の結果から生体情報を生成する。生体情報は、例えば、変異遺伝子配列情報、SNPs情報、または発現遺伝子情報（mRNAの存在の有無や発現量、局在情報）などからなる。
【０１６６】
発現遺伝子情報とは、生体内で発現しているタンパク質を指し示すmRNAや、逆転写したcDNA及びその発現量、局在情報（一般に、遺伝子の発現量は臓器の部位によって異なっている）、変異を起している遺伝子とその配列・遺伝子座、多型情報などである。
【０１６７】
また、ステップＳ１７において、バイオアッセイ装置１２は、バイオアッセイ基板１１上の各ウェル３７の位置と蛍光Ｆの発光の強度に応じた測定値を計算し、その結果及び撮像イメージをバイオアッセイ基板１１の信号記録膜３６に記録して保存する。続いて、バイオアッセイ装置１２は、その測定値から標的物質の有無を判別し、ディスクイメージ上の判別マップ作成する。バイオアッセイ装置１２は、その作成したマップ、並びに、各ウェル３７にどのような塩基配列のプローブDNAが滴下されていたかを示す配置マップに基づき、サンプルDNAの塩基配列の解析を行う。
【０１６８】
バイオアッセイ装置１２は、この解析の結果を参照して、信号記録膜３６に記録されているプローブDNAと疾病との関係の情報に基づき、例えば疾病との関係等を解析してもよい。
【０１６９】
更にまた、バイオアッセイ装置１２は、バイオアッセイ基板１１に記録された遺伝子ネットワークに発現遺伝子を対応させ、その機能を図示するようにしても良い。
【０１７０】
そして、バイオアッセイ装置１２は、その解析結果や、検出した配置マップ等をバイオアッセイ基板１１の信号記録膜３６に記録して保存する。
【０１７１】
ステップＳ１８において、検査処理プログラムは、ネットワークインターフェース７７に、ネットワーク１３を介して、インターネット１４に接続させる。すなわち、検査処理プログラムは、ネットワーク１３およびインターネット１４を介して、サーバ１５に接続する。
【０１７２】
ステップＳ１９において、検査処理プログラムは、サーバ１５から、関連情報を選択して、関連情報を取得する。ステップＳ２０において、検査処理プログラムは、取得した関連情報をバイオアッセイ基板１１に記録させることにより、関連情報を保存する。
【０１７３】
また、ステップＳ２０において、検査処理プログラムは、使用者の操作に対応する入力部７９からの信号を基に、病状（病名、患者の外見上の変化、血液検査結果、診断結果）に関する情報（病状情報）を取得し、記録再生部７５を用いて、バイオアッセイ基板１１から基板IDを読み出し、ネットワークインターフェース７７を介して基板ID、バイオアッセイ基板１１の解析結果（生体情報）、病状を示す病気情報をサーバ１５に送信し、保存させる。
【０１７４】
なお、解析結果（生体情報）、病状を示す病気情報を、バイオアッセイ基板１１の信号記録膜３６やバイオアッセイ装置１２の生体情報リスト２０４に併せて記録しても良い。
【０１７５】
ステップＳ２１において、検査処理プログラムは、取得した関連情報を表示部７８に表示させて処理は終了する。
【０１７６】
一方、ステップＳ１３において、検査済みである、すなわち、装着されているバイオアッセイ基板１１で既に検査が行われたので、ステップＳ２２に進み、検査処理プログラムは、測定動作禁止の処理を実行する。例えば、ステップＳ２２において、検査処理プログラムは、測定動作の禁止を示すフラグを設定するなどして、測定動作禁止モードにして、装着されているバイオアッセイ基板１１を使用して測定動作が行われないようにする。
【０１７７】
ステップＳ２３において、検査処理プログラムは、バイオアッセイ基板１１の記録領域３２から、保存データを読み出す。ステップＳ２４において、検査処理プログラムは、読み出した保存データを、表示部７８に表示させて、ステップＳ１８に進み、インターネット１４に接続して、関連情報を取得する処理を実行する。
【０１７８】
なお、本発明では光磁気ディスクを用いた円盤状のバイオアッセイ基板１１を使用すると説明してきたが、バイオアッセイ基板１１の形状を、適宜適した形（例えば、正方形、長方形、楕円形など）にするようにしても良い。
【０１７９】
また、記録領域３２として光磁気ディスクを用いた例を示したが、記録領域３２は、光磁気ディスクに限らず、所定の記録機能を有する光ディスク、磁気ディスク、磁気記録テープ、半導体メモリ（EEPROM（Electrically Erasable Programmable ROM）やFRAM（Ferroelectronic RAM）、MRAM（Magnetoresistive RAM）など）、印刷を利用した記録など他の技術を利用してデータを記録するようにすることができる。
【０１８０】
ただし、この場合、データ検出に使用したバイオアッセイ基板１１には、データ読み出し時にも専用の装置（例えば、バイオアッセイ装置１２）が必要となり、コストがかかる。
【０１８１】
図１０は、バイオアッセイ装置１２の機能を示すブロック図である。
【０１８２】
検査処理プログラムを実行する制御部７６は、遺伝子関係情報記録部２０１、基板選択部２０２、およびデータベース管理システム２０３を含む。
【０１８３】
遺伝子関係情報記録部２０１は、制御部７６の内蔵されているメモリに、遺伝子リスト２２１を記録し、記録されている遺伝子リスト２２１を読み出す。遺伝子リスト２２１には、相互に影響を受ける遺伝子の関係が記述されている。
【０１８４】
基板選択部２０２は、検査に使用するバイオアッセイ基板１１を選択する。
【０１８５】
なお、バイオアッセイ基板１１には、遺伝子リスト２２１に記述される、相互に影響を受ける遺伝子の関係に基づいて、所定のウェル３７に所定のプローブが配置されている。
【０１８６】
詳細は後述するが、検査には、複数枚のバイオアッセイ基板１１が用いられ、それぞれのバイオアッセイ基板１１には、それぞれ異なるプローブが配置される。
【０１８７】
基板選択部２０２は、バイオアッセイ基板１１毎に異なるプローブが配置された、複数のバイオアッセイ基板１１から、１枚のバイオアッセイ基板１１を選択する。
【０１８８】
なお、バイオアッセイ基板１１の１つのウェル３７には、複数の同じプローブが配置されている。これは、DNAチップにおいては、その再現性や反応性が余りよくない場合が多いため、同一のプローブを複数（例えば８個）搭載し、その複数の発現結果を平均化したり、いいものを幾つかピックアップして判定するなどするためである。
【０１８９】
例えば、基板選択部２０２は、励起光検出部７３から供給された検出の結果を示す信号、および遺伝子リスト２２１を基に、次の検査に使用するバイオアッセイ基板１１を選択する。
【０１９０】
基板選択部２０２は、表示部７８に、選択された、次の検査に使用するバイオアッセイ基板１１を示す画像または文字を表示させる。表示部７８は、選択された、次の検査に使用するバイオアッセイ基板１１を示す画像または文字を表示することにより、選択された、次の検査に使用するバイオアッセイ基板１１を使用者に通知する。
【０１９１】
データベース管理システム２０３は、制御部７６の内蔵されているメモリに、生体情報リスト２０４を記録させ、管理する。例えば、データベース管理システム２０３は、励起光検出部７３から検出の結果を示す信号を生体情報として取得し、入力部７９から、使用者の操作に対応した病状情報を取得して、生体情報リスト２０４に、生体情報および病状情報を記録させる。
【０１９２】
より詳細には、データベース管理システム２０３は、励起光検出部７３から検出された生体情報、および入力部７９から入力（取得）された病状情報を取得し、生体情報と病状情報とを関連づけ、生体情報または病状が検索できるように生体情報リスト２０４に記録させる。例えば、データベース管理システム２０３は、商用のデータベースソフト（Oracle（商標）等）を使用し、生体情報と病状情報とを結びつけるようにしても良いし、独自フォーマットで関連づけて管理するようにしても良い。
【０１９３】
また、検査処理プログラムを実行する制御部７６は、解析部２０５を含む。解析部２０５は、生体情報リスト２０４に記録されている、生体情報および病状情報を解析して、その結果を、制御部７６の内蔵されているメモリに、解析結果リスト２０６として記録する。
【０１９４】
解析部２０５は、解析結果リスト２０６に記録されている生体情報間の相関関係を演算し、その関連性と病状を関連づける。
【０１９５】
図１１は、それぞれ異なるプローブが配置されたバイオアッセイ基板１１のセットを用いた、図１０で構成が示されるバイオアッセイ装置１２による検査の処理を説明するフローチャートである。
【０１９６】
なお、この処理の場合も、検査の処理を実行する前に、検査を行う者は、検査の対象となる人からDNAを採取し、採取したDNAであるサンプルDNAを、PCRなどの手法により複製しておく必要がある。
【０１９７】
ステップＳ４１において、使用者は、最初のバイオアッセイ基板１１をバイオアッセイ装置１２に装着する。
【０１９８】
ここで、それぞれ異なるプローブが配置されたバイオアッセイ基板１１からなるバイオアッセイ基板１１のセットのうち、最初に使用すべきバイオアッセイ基板１１は予め決められている。
【０１９９】
ステップＳ４２において、検査処理プログラムは、バイオアッセイ装置１２に装着されているバイオアッセイ基板１１のプローブと、検査の対象となる人から採取し、複製したサンプルDNAとを反応させる。例えば、ステップＳ４２において、検査処理プログラムは、滴下部７２に、プローブが配置されているバイオアッセイ基板１１のウェル３７に、サンプルDNAを含有する溶液を滴下することにより、バイオアッセイ基板１１のプローブと、検査の対象となる人のサンプルDNAとを反応させる。
【０２００】
ステップＳ４３において、検査処理プログラムは、プローブとサンプルDNAとの反応を検出する。例えば、ステップＳ４３において、検査処理プログラムは、励起光検出部７３に、プローブとサンプルDNAとの反応に対応した、ウェル３７毎の励起光を検出させて、励起光の強度を取得させる。
【０２０１】
ステップＳ４４において、検査処理プログラムは、検出されたプローブとサンプルDNAとの反応を基に、次のバイオアッセイ基板１１を選択する。例えば、ステップＳ４４において、検査処理プログラムは、検出されたプローブとサンプルDNAとの反応に対応する励起光の強度、および遺伝子関係情報記録部２０１に記録されている遺伝子リスト２２１を基に、次のバイオアッセイ基板１１を選択する。
【０２０２】
ここで、遺伝子リスト２２１に記述されている遺伝子間の影響とそれぞれのバイオアッセイ基板１１に配置されているプローブにより検出されるサンプルDNAとの関係について説明する。
【０２０３】
図１２は、遺伝子間の影響を説明する図である。図１２において、個々の丸は、１つの遺伝子を示す。図１２において、実線の矢印は、矢印の元の遺伝子が矢印の先の遺伝子を活性化させることを示す。図１２において、点線の矢印は、矢印の元の遺伝子が矢印の先の遺伝子を抑制することを示す。
【０２０４】
例えば、図１２で示される遺伝子１は、紫外線または放射能などの外的要因の影響を受けやすく、遺伝子１−１および遺伝子３を活性化させる。
【０２０５】
例えば、遺伝子２は、喫煙または飲酒などの生活環境などの環境要因の影響を受けやすく、遺伝子Ｄおよび遺伝子４を活性化させる。遺伝子３は、遺伝子３−１乃至遺伝子３−４並びに遺伝子Ａおよび遺伝子Ｄを活性化させる。また、遺伝子４は、遺伝子４−１乃至遺伝子４−５および遺伝子Ｄを活性化させる。遺伝子Ａは、遺伝子Ｂを抑制する。遺伝子Ｂは、遺伝子Ｃを活性化させる。遺伝子Ｄは、遺伝子Ｂを抑制する。
【０２０６】
さらに、遺伝子１−１は、遺伝子３を抑制する。遺伝子３−２は、遺伝子３−４を抑制し、遺伝子３−３は、遺伝子３−５および遺伝子Ｃを活性化する。遺伝子３−４は、遺伝子Ｂおよび遺伝子Ｃを活性化する。
【０２０７】
遺伝子４−２は、遺伝子４−６を活性化し、遺伝子４−６は、遺伝子４−９を活性化する。遺伝子４−３は、遺伝子４−７を活性化し、遺伝子４−７は、遺伝子４−９を抑制する。遺伝子４−４および遺伝子４−５は、遺伝子４−８を活性化し、遺伝子４−８は、遺伝子４−１０を活性化する。
【０２０８】
なお、図１２では、遺伝子の影響力が均一であるとして表現されているが、実際には、遺伝子の影響力を考慮する必要がある。例えば、図１２の遺伝子Ａは、遺伝子Ｂを強力に抑制し、遺伝子Ｄの遺伝子Ｂを抑制する影響は、遺伝子Ａの影響力に対して相対的に、低い。この場合、遺伝子Ａを代表遺伝子として選択できる。
【０２０９】
図１２に示される遺伝子間の影響から、外的要因または環境要因の影響を受けやすいか、または遺伝子の活性化または抑制の起点となる遺伝子を最初に検査すべきことがわかる。すなわち、最初に検査すべき遺伝子は、発現の起点になる遺伝子、他の遺伝子への関与が多い遺伝子、影響力の大きい遺伝子、他の遺伝子からの関与が多い遺伝子などから選択される。例えば、図１２において、最初に検査すべき遺伝子は、遺伝子１、遺伝子２、遺伝子３、遺伝子４、および遺伝子Ａである。
【０２１０】
例えば、１つ目のバイオアッセイ基板１１には、遺伝子１、遺伝子２、遺伝子３、遺伝子４、および遺伝子Ａをそれぞれ検出するプローブが配置される。２つ目のバイオアッセイ基板１１には、遺伝子３−１、遺伝子３−２、遺伝子３−３、遺伝子３−４、および遺伝子３−５をそれぞれ検出するプローブが配置される。３つ目のバイオアッセイ基板１１には、遺伝子４−１、遺伝子４−２、遺伝子４−３、遺伝子４−４、遺伝子４−５、遺伝子４−６、遺伝子４−７、遺伝子４−８、遺伝子４−９、および遺伝子４−１０を検出するプローブが配置される。４つ目のバイオアッセイ基板１１には、遺伝子Ｂ、遺伝子Ｃ、および遺伝子Ｄをそれぞれ検出するプローブが配置される。
【０２１１】
バイオアッセイ基板１１のセットは、遺伝子間の影響に基づいて、それぞれ異なる遺伝子を検出するためのプローブが配置されたバイオアッセイ基板１１からなる。
【０２１２】
例えば、ステップＳ４１において、使用者は、最初に検査すべき、遺伝子１、遺伝子２、遺伝子３、遺伝子４、および遺伝子Ａを検出するプローブが配置されたバイオアッセイ基板１１をバイオアッセイ装置１２に装着する。
【０２１３】
例えば、ステップＳ４１において、図１３で示されるように、遺伝子１を検出するプローブ１がウェル３７−１に配置され、遺伝子２を検出するプローブ２がウェル３７−２に配置され、遺伝子３を検出するプローブ３がウェル３７−３に配置され、遺伝子４を検出するプローブ４がウェル３７−４に配置され、遺伝子Ａを検出するプローブＡがウェル３７−５に配置されているバイオアッセイ基板１１−１がバイオアッセイ装置１２に装着される。
【０２１４】
例えば、ステップＳ４２において、プローブ１乃至プローブ４およびプローブＡと、サンプルDNAとが反応させられ、ステップＳ４３において、プローブ１乃至プローブ４およびプローブＡと、サンプルDNAとの反応が検出される。
【０２１５】
そして、プローブ１乃至プローブ４およびプローブＡと、サンプルDNAとの反応、および遺伝子リスト２２１に記述されている遺伝子間の影響から、次のバイオアッセイ基板１１が選択される。
【０２１６】
図１４は、遺伝子リスト２２１の例を示す図である。
【０２１７】
遺伝子リスト２２１には、遺伝子番号、条件、およびプローブ対象遺伝子番号が格納されている。遺伝子番号は、検査の対象となった遺伝子を特定する情報である。条件は、遺伝子番号に対応する情報であり、対応する遺伝子番号の遺伝子を検出した蛍光強度と比較される閾値である。
【０２１８】
図１４の遺伝子リスト２２１の条件における、VHおよびVLは、閾値である。VHは、この値を超える蛍光強度が得られた場合に、対応するプローブ対象遺伝子番号で特定される遺伝子を検査すべきことを示し、VLは、この値未満の蛍光強度が得られた場合に、対応するプローブ対象遺伝子番号で特定される遺伝子を検査すべきことを示す。
【０２１９】
プローブ対象遺伝子番号は、遺伝子番号および条件に対応する情報であり、対応する遺伝子番号の遺伝子を検出した蛍光強度が条件を満たす場合に、検査すべき遺伝子を特定する情報である。
【０２２０】
例えば、図１４の遺伝子リスト２２１において、１である遺伝子番号、すなわち、遺伝子１とプローブ１との反応に対応して検出された蛍光強度が、12.0を超える場合、１−１であるプローブ対象遺伝子番号で特定される遺伝子、すなわち、遺伝子１−１を検査すべきことが示されている。図１４の遺伝子リスト２２１において、２である遺伝子番号、すなわち、遺伝子２とプローブ２との反応に対応して検出された蛍光強度が、10.0を超える場合、Ｄであるプローブ対象遺伝子番号で特定される遺伝子、すなわち、遺伝子Ｄを検査すべきことが示されている。
【０２２１】
図１４の遺伝子リスト２２１において、３である遺伝子番号、すなわち、遺伝子３とプローブ３との反応に対応して検出された蛍光強度が、5.0を超える場合、３−１，３−２，３−３，３−４，３−５，Ｂ、およびＣであるプローブ対象遺伝子番号で特定される遺伝子、すなわち、遺伝子３−１、遺伝子３−２、遺伝子３−３、遺伝子３−４、遺伝子３−５、遺伝子Ｂおよび遺伝子Ｃを検査すべきことが示されている。
【０２２２】
同様に、図１４の遺伝子リスト２２１において、遺伝子３とプローブ３との反応に対応して検出された蛍光強度が、7.0を超える場合、３−１，３−２，３−５、およびＣであるプローブ対象遺伝子番号で特定される遺伝子、すなわち、遺伝子３−１、遺伝子３−２、遺伝子３−５、および遺伝子Ｃを検査すべきことが示されている。
【０２２３】
図１４の遺伝子リスト２２１において、４である遺伝子番号、すなわち、遺伝子４とプローブ４との反応に対応して検出された蛍光強度が、5.0を超える場合、Ｄ，Ｂ，Ｃ，４−１，４−２，４−３，４−４，４−５，４−６，４−７，４−８，４−９、および４−１０であるプローブ対象遺伝子番号で特定される遺伝子、すなわち、遺伝子Ｄ、遺伝子Ｂ、遺伝子Ｃ、遺伝子４−１、遺伝子４−２、遺伝子４−３、遺伝子４−４、遺伝子４−５、遺伝子４−６、遺伝子４−７、遺伝子４−８、遺伝子４−９、および遺伝子４−１０を検査すべきことが示されている。
【０２２４】
図１４の遺伝子リスト２２１において、遺伝子４とプローブ４との反応に対応して検出された蛍光強度が、7.0を超える場合、Ｄ，４−１，４−５，４−９、および４−１０であるプローブ対象遺伝子番号で特定される遺伝子、すなわち、遺伝子Ｄ、遺伝子４−１、遺伝子４−５、遺伝子４−９、および遺伝子４−１０を検査すべきことが示されている。
【０２２５】
図１４の遺伝子リスト２２１において、Ａある遺伝子番号、すなわち、遺伝子ＡとプローブＡとの反応に対応して検出された蛍光強度が、3.0未満である場合、Ｂ，Ｃ，３−２，３−３、および３−４であるプローブ対象遺伝子番号で特定される遺伝子、すなわち、遺伝子Ｂ、遺伝子Ｃ、遺伝子３−２、遺伝子３−３、および遺伝子３−４を検査すべきことが示されている。
【０２２６】
図１４の遺伝子リスト２２１において、遺伝子ＡとプローブＡとの反応に対応して検出された蛍光強度が、1.0未満である場合、Ｃであるプローブ対象遺伝子番号で特定される遺伝子、すなわち、遺伝子Ｃを検査すべきことが示されている。
【０２２７】
なお、遺伝子リスト２２１は、遺伝子の因果関係が反映されたマップを基に生成することができる。例えば、遺伝子リスト２２１は、遺伝子の因果関係が反映されたマップの一例である、KEGGにおけるPathway図などを基に生成することができる。
【０２２８】
また、図１４で示されるように、遺伝子リスト２２１において、例えば、強度により複数分かれているものは、かなり顕著な反応であれば最終点をみればよく、微妙なものの場合には、間のものも検査するように設定される。
【０２２９】
例えば、ステップＳ４３において、遺伝子３とプローブ３との反応に対応して検出された蛍光強度が5.0を超える場合、遺伝子リスト２２１を基に、ステップＳ４４において、遺伝子３−１、遺伝子３−２、遺伝子３−３、遺伝子３−４、遺伝子３−５、遺伝子Ｂまたは遺伝子Ｃを検査するバイオアッセイ基板１１が選択される。例えば、図１５で示されるように、遺伝子３−１を検出するプローブ３−１がウェル３７−１に配置され、遺伝子３−２を検出するプローブ３−２がウェル３７−２に配置され、遺伝子３−３を検出するプローブ３−３がウェル３７−３に配置され、遺伝子３−４を検出するプローブ３−４がウェル３７−４に配置され、遺伝子３−５を検出するプローブ３−５がウェル３７−５に配置されているバイオアッセイ基板１１−２が選択される。また、図示は省略するが、遺伝子Ｂを検出するプローブＢが配置され、遺伝子Ｃを検出するプローブＣが配置されているバイオアッセイ基板１１が選択される。
【０２３０】
プローブ３−１乃至プローブ３−５並びにプローブＢおよびプローブＣが配置されたバイオアッセイ基板１１を選択するようにしてもよいことは勿論である。
【０２３１】
なお、バイオアッセイ基板１１の記録領域３２に、遺伝子リスト２２１を記録させるようにしてもよく、この場合、バイオアッセイ装置１２の励起光検出部７３および記録再生部７５が、バイオアッセイ基板１１から遺伝子リスト２２１を読み出す。
【０２３２】
また、サーバ１５が遺伝子リスト２２１を記録し、バイオアッセイ装置１２は、ネットワークインターフェース７７に、ネットワーク１３およびインターネット１４を介して、サーバ１５から遺伝子リスト２２１を取得させるようにしてもよい。この場合、バイオアッセイ装置１２がサーバ１５に要求すると、サーバ１５は、ネットワーク１３およびインターネット１４を介して、バイオアッセイ装置１２に遺伝子リスト２２１を送信してくるので、バイオアッセイ装置１２は、ネットワークインターフェース７７に、サーバ１５から送信されてくる遺伝子リスト２２１を受信させる。
【０２３３】
このように、ステップＳ４４において、検査処理プログラムは、第１の検出物質と第１の標的物質との結合の検出結果、および第１の標的物質の第２の標的物質への影響を示すデータに基づいて、第２の検出物質を選択する。さらに、検査処理プログラムは、第２の検出物質が配置されている第２の基板を選択する。
【０２３４】
図１１に戻り、ステップＳ４５において、検査処理プログラムは、ステップＳ４４の処理で選択された、選択された次のバイオアッセイ基板１１を使用者に通知する。例えば、ステップＳ４５において、検査処理プログラムは、選択された次のバイオアッセイ基板１１を示す画像または文字を表示部７８に表示させることにより、選択された次のバイオアッセイ基板１１を使用者に通知する。
【０２３５】
ステップＳ４６において、使用者は、次のバイオアッセイ基板１１をバイオアッセイ装置１２に装着する。ステップＳ４７において、検査処理プログラムは、ステップＳ４２と同様の処理で、バイオアッセイ装置１２に装着されているバイオアッセイ基板１１のプローブと、検査の対象となる人から採取し、複製したサンプルDNAとを反応させる。
【０２３６】
ステップＳ４８において、検査処理プログラムは、ステップＳ４３の処理と同様の処理で、装着されているバイオアッセイ基板１１のプローブとサンプルDNAとの反応を検出する。
【０２３７】
ステップＳ４９において、検査処理プログラムは、次の遺伝子を検出するか否かを判定する。例えば、ステップＳ４９において、検査処理プログラムは、遺伝子リスト２２１に次に検査すべき遺伝子の情報が記述されているか否かを基に、次の遺伝子を検出するか否かを判定する。
【０２３８】
ステップＳ４９において、次の遺伝子を検出すると判定された場合、ステップＳ４４に戻り、次のバイオアッセイ基板１１を選択して、サンプルDNAとの反応を検出する処理を繰り返す。
【０２３９】
ステップＳ４９において、次の遺伝子を検出しないと判定された場合、ステップＳ５０に進み、検査処理プログラムは、検出結果を生体情報として記録して、処理は終了する。
【０２４０】
例えば、ステップＳ５０において、検査処理プログラムは、データベース管理システム２０３に、検出結果を生体情報として、生体情報リスト２０４に格納させる。
【０２４１】
図１６は、生体情報リスト２０４の例を示す図である。例えば、図１６で示されるように、データベース管理システム２０３は、生体情報リスト２０４に、生体情報である観測情報、病状情報、およびコメントなどを記録する。
【０２４２】
例えば、図１６で示される生体情報リスト２０４においては、遺伝子１とプローブとの反応を検出した蛍光強度が0.75であり、遺伝子２とプローブとの反応を検出した蛍光強度が12.58であり、また、遺伝子ｉとプローブとの反応を検出した蛍光強度が0.07であり、遺伝子Ｎとプローブとの反応を検出した蛍光強度が1.92であることを示す、生体情報の一例である観測情報が記録され、この観測情報に対して、病名が”肝臓癌”であり、r-GTPが”29”であり、血圧が”120-76”である病状情報が記録されている。
【０２４３】
また、例えば、図１６で示される生体情報リスト２０４においては、遺伝子１とプローブとの反応を検出した蛍光強度が3.28であり、遺伝子２とプローブとの反応を検出した蛍光強度が4.44であることを示す、生体情報の一例である観測情報が記録され、この観測情報に対して、病名が”肝臓癌”であり、r-GTPが”35”であり、血圧が”132-77”である病状情報が記録されている。
【０２４４】
さらに、例えば、図１６で示される生体情報リスト２０４においては、遺伝子１とプローブとの反応を検出した蛍光強度が1.11であり、遺伝子２とプローブとの反応を検出した蛍光強度が0.59であり、また、遺伝子Ｎとプローブとの反応を検出した蛍光強度が8.33であることを示す、生体情報の一例である観測情報が記録され、この観測情報に対して、病名が”心筋梗塞”であり、r-GTPが”33”であり、血圧が”126-80”である病状情報が記録されている。
【０２４５】
また、図１６で示される生体情報リスト２０４においては、観測情報および病状情報に対して、日付、検査目的、概要などのコメントが記録されている。
【０２４６】
このように、バイオアッセイ装置１２は、検査の処理において、バイオアッセイ基板１１における検出物質であるプローブと標的物質であるサンプルDNAとの結合を検出し、プローブとサンプルDNAとの結合の検出結果、および標的物質の他の標的物質への影響を示す遺伝子リスト２２１に基づいて、次に検査をすべき標的物質を検出する検出物質が配置されている次のバイオアッセイ基板１１を選択するようにしたので、全ての標的物質について検査をする必要がなくなる。これにより、全ての標的物質を検出するための基板が不要となり、影響の大きい標的物質を順次検査できるようになる。その結果、より迅速に、より安く、生体情報の検査をすることができるようになる。
【０２４７】
換言すれば、繰り返し、多数の基板で検査する必要がなくなり、その結果、少しの数の基板で検査を行うことができるようになり、その結果、より迅速に、より安く、生体情報の検査をすることができるようになる。また、患者の負担も減らすことができる。
【０２４８】
なお、バイオアッセイ基板１１の記録領域３２に、個々のバイオアッセイ基板１１を識別するための基板IDを記録させるとともに、基板IDを印刷して、バイオアッセイ装置１２は、基板IDによって、使用者に次のバイオアッセイ基板１１を通知するようにしてもよい。そして、バイオアッセイ基板１１が装着された場合、バイオアッセイ装置１２は、記録領域３２に記録されている基板IDによって、正しいバイオアッセイ基板１１が装着されたか否かを判定するようにすることができる。
【０２４９】
以上の本発明に係る検査装置は、以下のように構成することもできる。
【０２５０】
例えば、検出手段（例えば、励起光検出部７３）により検出された蛍光強度又は蛍光分布画像は、第１の解析手段（例えば、制御部７６）によって解析され、発現遺伝子が特定される。ここで、発現遺伝子を特定するとは、DNAチップ搭載情報から遺伝子名、配列を決定し、検出した蛍光強度と基準蛍光強度（例えば、遺伝子リスト２２１）を比較し、比較の結果に応じて遺伝子関連を再調査すべきか否かを決めることである。
【０２５１】
また、DNAチップ搭載情報とは、DNAチップ（例えば、バイオアッセイ基板１１）に保持されている検出物質（プローブ）とその位置情報（例えば、ウェル３７の位置）のことであり、これらは予め決めておいたり、DNAチップに搭載された光ディスク領域（例えば、記録領域３２）やメモリ等から読み出しておいたり、インターネット１４、LAN（例えば、ネットワーク１３）等を介して外部（のサーバ１５）から入手したりする。
【０２５２】
基準蛍光強度は検出物質毎に決められており、それぞれVHとVLを持っている（VHとVLが定められている）。VHは、これを上回ると発現量が多いと判断され、VLは、これを下回ると発現量が小さいと判断される。
【０２５３】
また、本発明に係る検査装置には、第１の解析手段による解析結果に基づき、第２の検出物質を決定する検出物質決定手段が新たに設けられる。この検出物質決定手段は、第１の検出物質に関連づけられた検出物質群を管理する管理手段（例えば、遺伝子関係情報記録部２０１）と、第１の解析手段の解析結果に基づき、管理手段から検出物質群を抽出する抽出手段とから構成されている。
【０２５４】
管理手段では、ある検出物質に対して反応した蛍光強度が、VHより上回った時に検査すべき遺伝子群と、VLより下回ったときに検査すべき遺伝子群が登録または管理されている。
【０２５５】
なお、管理手段は、バイオアッセイ装置１２の制御部７６に設けられると説明したが、他のパーソナルコンピュータやバイオアッセイ装置１２に備えられる所定のメディア（CD、DVD、半導体メモリ（例えば、メモリースティックなど）、HDDなど）に管理情報を保持して管理してもよく、サーバ１５に設けるようにしてもよい。
【０２５６】
また、抽出手段には、検出物質と条件（VHまたはVLと検出蛍光強度との関係）を入力する入力手段（例えば、入力部７９）と、検出物質から遺伝子群を検索する検索手段（例えば、基板選択部２０２）と、条件により、どの遺伝子群を選定するかを決定する選定手段（例えば、基板選択部２０２）が備えられている。入力手段は、キーボード、マウス等の物理デバイスや、検出手段の結果データを通信やファイルデータを介してダイレクトに検索手段へ引き渡すデータ処理手段などが考えられる。
【０２５７】
検索手段は、入力手段により指定された検出物質に関連する遺伝子群を検索する手段である。通常はサーバ１５やパーソナルコンピュータ等のプログラムで実装される。選定手段は、入力手段により指定された条件（VHより蛍光強度が大きい、VLより蛍光強度が小さい）に応じて遺伝子群を決定する手段であり、これも通常プログラムの形態を取る。
【０２５８】
なお、検出された蛍光強度が、VLからVHまでの間である場合には、検索手段で検索された遺伝子群は選定されない。また、先に選定手段により選定条件を決定し、その後に検索手段で検索するようにしても良い。また、選定された遺伝子群は、それ自体を検出する検出物質群の情報も広く含んでいるものとする。
【０２５９】
なお、本実施の形態ではバイオアッセイ装置１２での構成方法で例を示したが、その他別の装置で実装してもよい。即ち、本発明は個別の装置について言及しているのではなく、広く方法に関して述べており、狭く解釈されない。
【０２６０】
次に、本発明に係るDNAチップ構成方法は、検出物質決定手段により決定された第２の検出物質に基づき、第２のＤＮＡチップを構成するように工夫されている。第２の検出物質は、遺伝子群を検出可能な物質であり、通常はこの遺伝子と相補的なヌクレオチド鎖を持つプローブで構成されている。第２のＤＮＡチップには、このプローブ群が網羅的に搭載される。
【０２６１】
以上のように、本発明に係る検査方法によれば、代表的な遺伝子群を検出できるバイオアッセイ基板１１およびバイオアッセイ装置１２を用いて発現遺伝子解析を行い、その解析結果に応じて第２の検出物質を選定し、この第２の検出物質を保持した第２のDNAチップを検査に用いるようにしたので、効果的、経済的な遺伝子診断方法、装置、システムを提供できるようになる。そして、この解析結果を生かして診断、研究を行えるシステムを提供することで、創薬、臨床診断、薬理ジェノミクス、法医学その他の関連産業界に提供するという技術的意義を有している。
【０２６２】
本発明においては、網羅的な検出物質を保持したバイオアッセイ基板１１を用いて発現遺伝子を検出し、これを解析して第２の検出物質を選定すると共に、第２のバイオアッセイ基板１１を生成して診察、診断に用いるようにする。
【０２６３】
すなわち、第１のDNAチップを用いた検査では第１のDNAチップに画一的な検出物質を搭載し、これで網羅的な検査が行われる。次に、これで検出された情報から患者固有の症状を読み取り、それに関連した検出ヌクレオチドを保持した第２のDNAチップが生成され、第２の検査が行われる。
【０２６４】
このことにより、本発明によれば、全ての検出物質を搭載した高価なDNAチップを用いる必要がなく経済的である。また、画一的な検出物質を保持した第１のDNAチップは、検出物質の数をある程度絞っていることと量産化が出来るため、その価格を低く抑えることが出来る。さらに、第１のDNAチップを用いて検出した結果に応じて第２のDNAチップを構成することにより、繰り返しDNAチップを使うことを防止でき、コストを低下させることが出来る。
【０２６５】
次に、図１７のフローチャートを参照して、生体情報および病状情報の解析の処理を説明する。
【０２６６】
ステップＳ６１において、解析部２０５は、生体情報リスト２０４に記録されている、生体情報と病状情報との相関計算を行って、特徴を抽出する。ステップＳ６２において、解析部２０５は、抽出された特徴を解析結果として解析結果リスト２０６に保存し、処理は終了する。
【０２６７】
図１８は、解析結果リスト２０６の例を示す図である。例えば、図１８で示される解析結果リスト２０６は、生体情報において、遺伝子７４とプローブとの反応から検出される蛍光強度が12.4以上である場合、病状１を誘発しやすい傾向があることを示す。図１８で示される解析結果リスト２０６は、生体情報において、遺伝子２３８とプローブとの反応から検出される蛍光強度が2.1以下である場合、病状２を誘発しやすい傾向があることを示す。
【０２６８】
また、例えば、図１８で示される解析結果リスト２０６は、生体情報において、遺伝子２とプローブとの反応から検出される蛍光強度が7.4以上であり、遺伝子１１とプローブとの反応から検出される蛍光強度が8.8以上であり、他の遺伝子で、所定の蛍光強度が得られ、遺伝子１１８とプローブとの反応から検出される蛍光強度が0.11以下である場合、病状ｉを誘発しやすい傾向があることを示す。
【０２６９】
このように、解析結果リスト２０６には、生体情報リスト２０４を解析した結果得られる、所定の病状と、生体情報との関係が記録される。すなわち、解析結果リスト２０６には、所定の病状を誘発しやすい生体情報の条件が記録される。
【０２７０】
次に、図１９のフローチャートを参照して、生体情報および病状情報の解析の処理の詳細の例を説明する。ステップＳ８１において、解析部２０５は、生体情報リスト２０４に記録されている、生体情報の一例である観測情報から、各遺伝子に対する蛍光強度を取得して、各遺伝子をクラス分けする。例えば、解析部２０５は、第１の閾値と、第１の閾値より大きい第２の閾値と、第２の閾値より大きい第３の閾値を基に、各遺伝子に対するそれぞれの蛍光強度が第１の閾値以上であるか否かを判定し、各遺伝子に対するそれぞれの蛍光強度が第２の閾値以上であるか否かを判定し、各遺伝子に対するそれぞれの蛍光強度が第３の閾値以上であるか否かを判定することにより、各遺伝子に対する蛍光強度を４つのクラスのうちのいずれか１つのクラスに分類する。
【０２７１】
なお、クラス分けの手法は、蛍光強度と閾値との比較によるものに限らず、例えば、隣り合う遺伝子の蛍光強度の差分と閾値とを比較する、または、注目している遺伝子に配列が近似する遺伝子の蛍光強度の分布を基にクラス分けするなど、所望の手法を用いることができる。
【０２７２】
ステップＳ８２において、解析部２０５は、各遺伝子において、同一のクラスに分類され、病状情報が類似しているものを探索する。ステップＳ８３において、解析部２０５は、解析結果を解析結果リスト２０６に記録する。
【０２７３】
例えば、ステップＳ８２において、解析部２０５は、観測情報において、i番目の遺伝子がj番目のクラスに分類され、病状情報において、同じ病名が存在する生体情報が、m個以上存在する場合、i番目の遺伝子とその病名の病気が関係があるものとして、ステップＳ８３において、i番目の遺伝子のj番目のクラスに対する蛍光強度と、その病名の病気を示す病状情報とを解析結果リスト２０６に記録する。
【０２７４】
ステップＳ８４において、解析部２０５は、変数Ｎに初期値として２を設定する。
【０２７５】
ステップＳ８５において、解析部２０５は、任意のＮの遺伝子において、それぞれ同一のクラスに分類され、病状情報が類似しているものを探索する。ステップＳ８６において、解析部２０５は、解析結果を解析結果リスト２０６に記録する。
【０２７６】
例えば、変数Ｎが２である場合、解析部２０５は、観測情報において、遺伝子iがj番目のクラスに分類され、遺伝子pがq番目のクラスに分類され、病状情報において、同じ病名が存在する生体情報が、m個以上存在する場合、遺伝子iおよび遺伝子pとその病名の病気が関係があるものとして、遺伝子iのj番目のクラスに対する蛍光強度および遺伝子pのq番目のクラスに対する蛍光強度と、その病名の病気を示す病状情報とを解析結果リスト２０６に記録する。
【０２７７】
例えば、変数Ｎがｒである場合、解析部２０５は、観測情報において、r個の同じ遺伝子が同じクラスに分類され、病状情報において、同じ病名が存在する生体情報が、m個以上存在する場合、r個の遺伝子とその病名の病気が関係があるものとして、それぞれの遺伝子の蛍光強度と、その病名の病気を示す病状情報とを解析結果リスト２０６に記録する。
【０２７８】
ステップＳ８７において、解析部２０５は、変数Ｎをインクリメントする。
【０２７９】
ステップＳ８８において、解析部２０５は、変数Ｎが予め定めた閾値以上であるか否かを判定し、変数Ｎが予め定めた閾値以上でないと判定された場合、さらに、解析を行うので、ステップＳ８５に戻り、上述した処理を繰り返す。
【０２８０】
ステップＳ８８において、変数Ｎが予め定めた閾値以上であると判定された場合、解析が終了したので、処理は終了する。
【０２８１】
このように、例えば、生体情報と病状情報との関係を解析して、その結果を記録することができる。その結果、所定の病気を誘発する可能性が高い、生体情報を特定することができる。
【０２８２】
次に、図２０のフローチャートを参照して、検査の他の処理を説明する。ステップＳ１０１乃至ステップＳ１０３のそれぞれは、図１１のステップＳ４１乃至ステップＳ４３の処理のそれぞれと同様なので、その説明は省略する。
【０２８３】
ステップＳ１０４において、検査処理プログラムは、検出されたプローブとサンプルDNAとの反応および遺伝子リスト２２１を基に、次の遺伝子を検出するプローブを選択する。例えば、ステップＳ１０４において、検査処理プログラムは、検出されたプローブとサンプルDNAとの反応に対応する励起光の強度、および遺伝子関係情報記録部２０１に記録されている遺伝子リスト２２１を基に、次の遺伝子３−１を検出するプローブ３−１を選択する。
【０２８４】
ステップＳ１０５において、使用者は、選択されたプローブが配置されたバイオアッセイ基板１１を生成する。例えば、ステップＳ１０５において、使用者は、プローブ３−１が配置されたバイオアッセイ基板１１−２を生成する。
【０２８５】
なお、ステップＳ１０５において、検査処理プログラムは、滴下部７２に、装着されているバイオアッセイ基板１１の空いているウェル３７に、選択されたプローブを含む溶液を滴下させて、バイオアッセイ基板１１に選択されたプローブを配置することにより、検査処理プログラムを実行するバイオアッセイ装置１２が、選択されたプローブが配置されたバイオアッセイ基板１１を生成するようにしてもよい。
【０２８６】
ステップＳ１０６において、使用者は、生成したバイオアッセイ基板１１をバイオアッセイ装置１２に装着する。
【０２８７】
ステップＳ１０７乃至ステップＳ１１０のそれぞれは、図１１のステップＳ４７乃至ステップＳ５０の処理のそれぞれと同様なので、その説明は省略する。
【０２８８】
このように、バイオアッセイ基板１１に配置されたプローブとサンプルDNAとの反応を検出して、その検出結果、および遺伝子リスト２２１を基に、次の標的物質である次の遺伝子を検出するプローブを選択するようにしたので、より少ない数のバイオアッセイ基板１１を用いて検査をすることができるようになり、その結果、より迅速に、より安く、生体情報の検査をすることができるようになる。
【０２８９】
なお、以上で説明したように、基板選択部２０２は、次に検査すべき遺伝子に対応するプローブを指示し、その指示に従って全てのプローブを搭載したバイオアッセイ基板１１を使用者が選定するようにしても良いし、使用者が空（プローブを未搭載）のバイオアッセイ基板１１に基板選択部２０２の指示に従ってプローブを搭載しても良いし、上記指示を空のバイオアッセイ基板１１の記録領域３２に書き込み、バイオアッセイ装置１２が読み取って自動搭載（ステップＳ１４で説明した処理と同じ処理）してもよい。いずれにしても、基板選択部２０２によって、所望のプローブを搭載したバイオアッセイ基板１１を選択することができるため、その実現方法はこれまで述べてきた選択方法に限定されない。
【０２９０】
本発明において、第１のDNAチップを用いた検査では画一的な検出物質を搭載し、これで網羅的な検査が行われる。次に、これで検出された情報から患者固有の症状が読み取られ、それに関連した検出ヌクレオチドを保持した第２のDNAチップが生成され第２の検査が行われる。
【０２９１】
このように、標的物質を検出する検出物質に標的物質を結合させるようにした場合には、標的物質を検出することができる。また、第１の基板に、第１の標的物質を検出する第１の検出物質を配置し、第２の基板に、第１の標的物質による影響を受ける第２の標的物質を検出する第２の検出物質を配置し、第１の基板における第１の検出物質と第１の標的物質との結合を検出し、第１の検出物質と第１の標的物質との結合の検出結果、および第１の標的物質の第２の標的物質への影響を示すデータに基づいて、第２の検出物質を選択するようにした場合には、より迅速に、より安く、生体情報の検査をすることができる。
【０２９２】
第１の基板に、第１の標的物質を検出する第１の検出物質を配置し、第２の基板に、第１の標的物質に影響を受ける第２の標的物質を検出する第２の検出物質を配置するようにした場合には、より迅速に、より安く、生体情報の検査をすることができる。
【０２９３】
さらに、第１の標的物質を検出する第１の検出物質と第１の標的物質との結合を検出し、第１の検出物質と第１の標的物質との結合の検出結果、および第１の標的物質の第２の標的物質への影響を示すデータに基づいて、第２の標的物質を検出する第２の検出物質を選択するようにした場合には、より迅速に、より安く、生体情報の検査をすることができる。
【０２９４】
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、記録媒体からインストールされる。
【０２９５】
この記録媒体は、図６に示すように、コンピュータとは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク８１（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク８２（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)を含む）、光磁気ディスク８３（ＭＤ(Mini-Disc)（商標）を含む）、若しくは半導体メモリ８４などよりなるパッケージメディアにより構成されるだけでなく、コンピュータに予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているROM（図示せず）や、ハードディスク（図示せず）などで構成される。
【０２９６】
なお、上述した一連の処理を実行させるプログラムは、必要に応じてルータ、モデムなどのインタフェースを介して、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の通信媒体を介してコンピュータにインストールされるようにしてもよい。
【０２９７】
また、本明細書において、記録媒体に格納されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０２９８】
なお、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【図面の簡単な説明】
【０２９９】
【図１】本発明に係る検査システムの一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】バイオアッセイ基板を示す図である。
【図３】バイオアッセイ基板を示す図である。
【図４】底面を説明する図である。
【図５】底面に固定されたプローブDNAを説明する図である。
【図６】バイオアッセイ装置を説明するブロック図である。
【図７】サンプルDNAを含有した溶液の滴下を説明する図である。
【図８】蛍光標識剤を説明する図である。
【図９】検査の処理を説明するフローチャートである。
【図１０】バイオアッセイ装置の機能を示すブロック図である。
【図１１】検査の処理を説明するフローチャートである。
【図１２】遺伝子間の影響を説明する図である。
【図１３】バイオアッセイ基板に配置されるプローブの例を示す図である。
【図１４】遺伝子リストの例を示す図である。
【図１５】バイオアッセイ基板に配置されるプローブの例を示す図である。
【図１６】生体情報リストの例を示す図である。
【図１７】生体情報および病状情報の解析の処理を説明するフローチャートである。
【図１８】解析結果リストの例を示す図である。
【図１９】生体情報および病状情報の解析の処理の詳細の例を説明するフローチャートである。
【図２０】検査の他の処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【０３００】
１  検査システム，  １１  バイオアッセイ基板，  １２  バイオアッセイ装置，  １３  ネットワーク，  １４  インターネット，  １５  サーバ，  ７２  滴下部，  ７３  励起光検出部，  ７４  制御/サーボ部，  ７５  記録再生部，  ７６  制御部，  ７７  ネットワークインターフェース，  ７９  入力部，  ８１  磁気ディスク，  ８２  光ディスク，  ８３  光磁気ディスク，  ８４  半導体メモリ，  ２０１  遺伝子関係情報記録部，  ２０２  基板選択部，  ２０３  データベース管理システム，  ２０４  生体情報リスト，  ２０５  解析部，  ２０６  解析結果リスト，  ２２１  遺伝子リスト
【図１】
2005091097.tif 000003
【図２】
2005091097.tif 000004
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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