(57)【要約】    【課題】    タンパク質が基板上に安定に固定され且つ該タンパク質の機能・活性が失活することなく安定に保持されたプロテインアレイの提供。    【解決手段】  タンパク質を含む液滴を固相基板上に供給して、前記固相基板上にプローブとしてのタンパク質を含む複数のスポットが配列されたプロテインアレイの製造方法であって、前記液滴の供給方法が、（ａ）固相基板上に液滴を吐出する工程、および（ｂ）基板上に吐出された前記液滴の乾燥抑制工程、を含む、前記製造方法。ならびに、アレイ用固相基板と、該基板に対向し且つスライド可能な様に設置されたカバープレートとを備え、更に前記基板と前記カバープレートが反応チャンバーを形成することを特徴とする、マイクロアレイカートリッジ。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンパク質を含む液滴を固相基板上に供給して、前記固相基板上にプローブとしてのタンパク質を含む複数のスポットが配列されたプロテインアレイの製造方法であって、前記液滴の供給方法が、（ａ）固相基板上に液滴を吐出する工程、および（ｂ）基板上に吐出された前記液滴の乾燥抑制工程、を含む、前記製造方法。
【請求項２】
前記液滴の供給方法が、（ａ）固相基板上に液滴を吐出する工程、（ｂ）基板上に吐出された前記液滴の乾燥抑制工程、および（ｃ）前記液滴が完全に乾燥するのを抑制しつつ液滴を濃縮して液滴のサイズを小さくする工程、を少なくとも２回繰り返す方法である、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記固相基板が、更にそれに対向するカバープレートとで反応チャンバーを内部に有するアレイカートリッジを形成し、且つ、前記固相基板上への液滴の供給が、前記カートリッジにおける前記カバープレートをスライドさせることにより露出された固相基板上に行われる、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記乾燥抑制工程（ｂ）が、固相基板上への液滴供給後に前記カバープレートを閉じて所定時間インキュベートする工程を含む、請求項３に記載の製造方法。
【請求項５】
更に前記反応チャンバー内部に緩衝液を充填する工程を含む、請求項４に記載の製造方法。
【請求項６】
前記液滴の固相基板上への供給が、インクジェット法により行われる、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項７】
前記液滴の固相基板上への供給方法が、吐出ヘッドのノズル面と、前記固相基板および前記カバープレートで形成されるプロテインアレイカートリッジとの外周を密着させる工程、前記カバープレートをスライドさせて固相基板表面を露出させる工程、該固相基板上に液滴を吐出する工程、前記カバープレートを閉じる工程、および前記吐出ヘッドを前記プロテインアレイカートリッジから離間させる工程を含む、請求項３に記載の製造方法。
【請求項８】
前記固相基板が、ガラス、ポリマー樹脂および金属のうち少なくとも１つの材料を含む単層または多層基板である、請求項１または２記載の製造方法。
【請求項９】
前記インキュベートの温度が２５〜４０℃である、請求項４記載の方法。
【請求項１０】
前記タンパク質がペプチド、抗体または発現タンパク質である請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記液滴が、前記タンパク質を細胞表面に発現した生細胞を含む液滴である、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項１２】
アレイ用固相基板と、該基板に対向し且つスライド可能な様に設置されたカバープレートとを備え、更に前記基板と前記カバープレートが反応チャンバーを形成することを特徴とする、マイクロアレイカートリッジ。
【請求項１３】
前記カバープレートが、検査試料、試薬および／または洗浄液を流すための開口部を少なくとも２つ有する、請求項１２に記載のマイクロアレイカートリッジ。
【請求項１４】
前記固相基板または前記カバープレートが、光透過性の材料を含む単層または多層物である、請求項１２に記載のマイクロアレイカートリッジ。
【請求項１５】
前記固相基板が、ガラス、ポリマー樹脂および金属のうち少なくとも１つの材料を含む単層または多層基板である、請求項１２記載のマイクロアレイカートリッジ。
【請求項１６】
プロテインアレイ製造のための、請求項１２に記載のマイクロアレイカートリッジ。
【請求項１７】
前記プロテインアレイのタンパク質がペプチド、抗体または発現タンパク質である請求項１２に記載のマイクロアレイカートリッジ。
【請求項１８】
前記発現タンパク質が、生細胞表面に発現されたタンパク質である、請求項１２に記載のマイクロアレイカートリッジ。
【請求項１９】
前記請求項１記載の製造方法により製造されたプロテインアレイを用いて測定可能なシグナルを検出することを含む、サンプル中の標的抗原の検出方法。
【請求項２０】
蛍光標識されたタンパク質を用いることを含む、請求項１９に記載の検出方法。
【請求項２１】
前記請求項１または２記載の製造方法により製造されたプロテインアレイと被験サンプルとを接触させる工程と、前記工程の前後に渡って連続または断続的に、前記プロテインアレイの固相基板に対して、タンパク質固定面とは逆の面から光を照射する工程と、前記工程における入射光の反射光を検出して前記固相基板の屈折率の変化を測定する工程と、を含む抗原検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロテインアレイの新規な製造方法および該方法に用いられる製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒトゲノムの解読により、ヒト遺伝子数は３〜４万個程度であり、培養細胞ではおよそ１万種のタンパク質が発現していると推定されている。遺伝子発現、機能解析、ＳＮＰの解析により、各種遺伝病および多因子病の治療・予防と、テーラーメード医療の開発が可能になると期待されており、更にそのためには、各遺伝子がコードするタンパク質および該タンパク質の機能を単独で把握するだけでなく、無数の組み合わせにかかるタンパク質−タンパク質相互作用およびタンパク質−遺伝子相互作用を、網羅的且つ包括的に解析するプロテオーム解析が重要であると考えられている。前記無数の組み合わせにかかる相互作用のうち、多数を一度に検出するための一つの効果的なツールとして、近年、プロテインアレイが用いられている。
【０００３】
プロテインアレイの製造にあたり、固相基板上にタンパク質を固定化する方法には、主に、タンパク質を基板に吸着させる方法、該タンパク質を表面上に発現する細胞を基板上に配置することにより固定化する方法、等がある。
【０００４】
従来、多種類のタンパク質プローブサンプルをアレイ基板上に吐出し供給する手段には、接触ピンまたはインクジェット法が用いられていた。接触ピンを用いる方法では、ピンの数が少ないためマイクロアレイ基板とプローブサンプルを収容するウェルプレートとの間で頻繁にヘッドを移動させる必要があった（例えば、特許文献１参照）。一方、インクジェット法では効率的に多数のマイクロアレイを作製することができ、例えば、インクジェット法にてＤＮＡの試料溶液を同一スポットに複数回吐出する方法に関する報告がある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−２８７６７０
【特許文献２】特開２００１−１８６８８０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
タンパク質が基板上に安定に固定され、且つ、当該タンパク質の機能・活性が失活することなく安定に保持されたプロテインアレイの提供が切望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは精力的に研究を重ねた結果、基板上に吐出されたタンパク試料が乾燥するのを防止する手段を用いることにより、極めて安定なプロテインアレイを提供することができることを見出し、本発明を完成した。
【０００７】
即ち、本発明は、（１）タンパク質を含む液滴を固相基板上に供給して、前記固相基板上にプローブとしてのタンパク質を含む複数のスポットが配列されたプロテインアレイの製造方法であって、前記液滴の供給方法が、（ａ）固相基板上に液滴を吐出する工程、および（ｂ）基板上に吐出された前記液滴の乾燥抑制工程、を含む、前記製造方法；（２）  前記液滴の供給方法が、（ａ）固相基板上に液滴を吐出する工程、（ｂ）基板上に吐出された前記液滴の乾燥抑制工程、および（ｃ）前記液滴が完全に乾燥するのを抑制しつつ液滴を濃縮して液滴のサイズを小さくする工程、を少なくとも２回繰り返す方法である、前記（１）に記載の製造方法；（３）前記固相基板が、更にそれに対向するカバープレートとで反応チャンバーを内部に有するアレイカートリッジを形成し、且つ、前記固相基板上への液滴の供給が、前記カートリッジにおける前記カバープレートをスライドさせることにより露出された固相基板上に行われる、前記（１）または（２）に記載の製造方法；（４）前記乾燥抑制工程（ｂ）が、固相基板上への液滴供給後に前記カバープレートを閉じて所定時間インキュベートする工程を含む、前記（３）に記載の製造方法；（５）更に前記反応チャンバー内部に緩衝液を充填する工程を含む、前記（４）に記載の製造方法；（６）前記液滴の固相基板上への供給が、インクジェット法により行われる、前記（１）または（２）に記載の製造方法；（７）前記液滴の固相基板上への供給方法が、吐出ヘッドのノズル面と、前記固相基板および前記カバープレートで形成されるプロテインアレイカートリッジとの外周を密着させる工程、前記カバープレートをスライドさせて固相基板表面を露出させる工程、該固相基板上に液滴を吐出する工程、前記カバープレートを閉じる工程、および前記吐出ヘッドを前記プロテインアレイカートリッジから離間させる工程を含む、前記（３）に記載の製造方法；（８）前記固相基板が、ガラス、ポリマー樹脂および金属のうち少なくとも１つの材料を含む単層または多層基板である、前記（１）または（２）記載の製造方法；（９）前記インキュベートの温度が２５〜４０℃である、前記（４）記載の方法；（１０）前記タンパク質がペプチド、抗体または発現タンパク質である前記（１）または（２）に記載の製造方法；（１１）前記液滴が、前記タンパク質を細胞表面に発現した生細胞を含む液滴である、前記（１）または（２）に記載の製造方法；（１２）アレイ用固相基板と、該基板に対向し且つスライド可能な様に設置されたカバープレートとを備え、更に前記基板と前記カバープレートが反応チャンバーを形成することを特徴とする、マイクロアレイカートリッジ；（１３）前記カバープレートが、検査試料、試薬および／または洗浄液を流すための開口部を少なくとも２つ有する、前記（１２）に記載のマイクロアレイカートリッジ；（１４）前記固相基板または前記カバープレートが、光透過性の材料を含む単層または多層物である、前記（１２）に記載のマイクロアレイカートリッジ；（１５）前記固相基板が、ガラス、ポリマー樹脂および金属のうち少なくとも１つの材料を含む単層または多層基板である、前記（１２）記載のマイクロアレイカートリッジ���（１６）プロテインアレイ製造のための、前記（１２）に記載のマイクロアレイカートリッジ；（１７）前記プロテインアレイのタンパク質がペプチド、抗体または発現タンパク質である前記（１２）に記載のマイクロアレイカートリッジ；（１８）前記発現タンパク質が、生細胞表面に発現されたタンパク質である、前記（１２）に記載のマイクロアレイカートリッジ；（１９）前記（１）または（２）記載の製造方法により製造されたプロテインアレイを用いて測定可能なシグナルを検出することを含む、サンプル中の標的抗原の検出方法；（２０）蛍光標識されたタンパク質を用いることを含む、前記（１９）に記載の検出方法；（２１）前記（１）または（２）記載の製造方法により製造されたプロテインアレイと被験サンプルとを接触させる工程と、前記工程の前後に渡って連続または断続的に、前記プロテインアレイの固相基板に対して、タンパク質固定面とは逆の面から光を照射する工程と、前記工程における入射光の反射光を検出して前記固相基板の屈折率の変化を測定する工程と、を含む抗原検出方法、に関する。
【０００８】
本発明にかかる「プロテインアレイの製造方法」において、タンパク質を含む液滴を固相基板上に吐出する手段は、製造されるアレイがプロテインアレイとして使用可能なように供給できる限りにおいて特に限定されないが、好適な手段はインクジェット法を用いて前記液滴を吐出する手段である。
【０００９】
本発明にかかる「プロテインアレイの製造方法」において、固相基板上に吐出された液滴の乾燥を抑制する方法は、吐出された該液滴に含まれる水分が全て乾燥してしまうのを抑制できる限りにおいて特に限定されず、液滴が吐出される固相基板表面の保湿が可能なあらゆる手段を用いることができる。好適な例としては、アレイ用の固相基板に、該基板に対向するカバープレートを装着して、アレイカートリッジを形成させる手段があげられる。
【００１０】
前記カバープレートは、スライドをさせて引き出すことが可能なように装着され、更にアレイ用固相基板と一体になって反応チャンバーを形成する。前記カバープレートを引き出すことにより反応チャンバーが開放されてアレイ用の固相基板表面が露出され、液滴を供給することが可能になる。液滴供給後は速やかにカバープレートを閉じて反応チャンバーを閉鎖系にすることにより、固相基板上の液滴の乾燥を抑制することができる。例えば、インクジェット法を用いて液滴を固相基板上に吐出する場合は、吐出ヘッドのノズル面と、前記固相基板および前記カバープレートで形成されるプロテインアレイカートリッジとの外周を密着させ、次いで前記カバープレートをスライドさせて固相基板表面を露出させ、該固相基板上に液滴を吐出し、次いで前記カバープレートをスライドさせて閉じ、これら一連の工程を１回または２回以上繰り返した後、最後に前記吐出ヘッドをプロテインアレイカートリッジから離間させることにより、タンパク質を含む液滴を固相基板上に供給することができる。前記カバープレートは、更に少なくとも２つの開口部を有していてもよい。これらの開口部は主に被験試料、試薬、洗浄液等を流すために用いられる。また、前記カバープレートは、アレイ基板に直接装着されてもよいし、各種樹脂材料のスペーサをはさんで対向装着させてもよい。
【００１１】
本発明にかかる「プロテインアレイの製造方法」において、タンパク質を含む液滴の供給方法は、前記液滴吐出工程および前記液滴乾燥抑制工程を含む方法であり、前記吐出と乾燥抑制とを行う工程は、それぞれ１回ずつでもよいし、２回以上繰り返されてもよい。前記「乾燥抑制」とは、液滴の水分が完全に蒸発し切るのを抑制できればよいことを意味し、従って、液滴が濃縮されて液滴サイズが小さくなっている状態も、液滴が完全に乾燥し切らない限り、当該「乾燥抑制」に含まれる。
【００１２】
本発明において用いられるタンパク質は、塩を形成していてもよく、当該タンパク質またはその塩は、アレイの固相基板表面との吸着反応に付する前に予め調製されていてもよいし、固相基板表面上でペプチド鎖を伸長させることにより直接合成されてもよい。本発明において用いられる前記タンパク質としては、ペプチド鎖を有する物質である限りにおいて特に限定されず、例えばペプチド断片、抗体、発現タンパク質、タンパク質を発現している生細胞等があげられる。
【００１３】
前記「塩」とは、タンパク質と塩を形成できるものであれば特に限定されず、如何なる塩の形態であってもよい。具体的には、無機酸の付加塩（例えば塩酸塩、硫酸塩、炭酸塩、重炭酸塩、臭化水素酸塩、ヨウ化水素酸塩等）；有機カルボン酸の付加塩（例えば酢酸塩、マレイン酸塩、乳酸塩、酒石酸塩、トリフルオロ酢酸塩等）；有機スルホン酸の付加塩（例えばメタンスルホン酸塩、ヒドロキシメタンスルホン酸塩、ヒドロキシエタンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、トルエンスルホン酸塩、タウリン塩等）；アミンの付加塩（例えばトリメチルアミン塩、トリエチルアミン塩、ピリジン塩、プロカイン塩、ピコリン塩、ジシクロヘキシルアミン塩、Ｎ,Ｎ’−ジベンジルエチレンジアミン塩、Ｎ−メチルグルカミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩、トリス（ヒドロキシメチルアミノ）メタン塩、フェネチルベンジルアミン塩等）；アミノ酸の付加塩（例えばアルギニン塩、リジン塩、セリン塩、グリシン塩、アスパラギン酸塩、グルタミン酸塩等）、等があげられる。
【００１４】
本発明において用いるタンパク質を含む溶液の調製には、タンパク質を-溶解または懸濁し且つ固相基板表面への吸着反応を阻害しない限りにおいては如何なる溶媒・混合法を使用してよい。用いる好適な溶媒としては、各種リン酸緩衝液（例えばＰＢＳ（５０ｍＭ  ＫＰＯ４、５ｍＭ  ＥＤＴＡ、１Ｍ  ＮａＣｌ、ｐＨ７．０）、等）、ＴＥ緩衝液（Ｔｒｉｓ−ＨＣｌとＥＤＴＡの混合緩衝液、ｐＨ８．０）、等があげられる。当該緩衝液のｐＨは特に限定されず、使用するタンパク質に応じて適宜調整する。通常、ｐＨ５．５〜８．５付近であり、好適にはｐＨ６〜８付近である。
【００１５】
本発明において用いる固相基板とは、タンパク質の固定化を妨げない基板である限りにおいて特に限定されず、如何なる材料からなる基板であってもよい。当該「固相基板」の材料、層の数と種類およびそれらの厚さの選択は、固定化されるタンパク質における吸着に供される基の種類、標的物質の検出のために採用するシグナル検出手段等に依存して、当業者が最適な条件を適宜選択することが可能である。基板材料として好適な例をあげると、ガラス基板、金属基板（例えば金、銀、銅、アルミニウム、白金、酸化アルミニウム、ＳｒＴｉＯ３、ＬａＡｌＯ３、ＮｄＧａＯ３、ＺｒＯ２等）、シリコン基板（例えば酸化ケイ素）、ポリマー樹脂基板（例えばポリエチレンテレフタレート、ポリカボネート）、等から選ばれる材料である。
【００１６】
本発明において用いる固相基板は、前記材料のうちの単一の材料からなる基板であってもよいし、１つの基板材料（第１の基板）の表面に別種類の少なくとも１つの材料からなる薄膜（第１の層）を形成していてもよいし、更に、前記第１の基板と前記第１の層との間に少なくとも１つの他の介在層（第２の層、第３の層、等）が存在していてもよい。かかる固相基板における好適な例をあげると、前記第１の基板としてガラス基板を用い、前記第１の層として表面に金属膜（好適には金薄膜、銀薄膜、銅薄膜、白金薄膜）を有する前記ガラス基板、等があげられる。なお、前記ガラス基板と前記金属膜との間には、他の材料からなる介在層が施されていてもよい。
【００１７】
前記第１の層をはじめとする各金属膜（好適には金薄膜、銀薄膜、銅薄膜、白金薄膜）の形成は、自体公知またはそれに準じた方法により可能である。例えば電気めっき法、無電解めっき法、スパッタ法、蒸着法、イオンプレーティング法、等により形成させることができる。前記金属膜表面が、汚染（例えば大気中の有機物）されている場合は、通常、金属膜表面を有機溶剤で洗浄し、更に必要に応じて、強酸で洗浄することによる分解除去、紫外線により発生するオゾン等による分解除去、等の方法を用いて汚染を除去する。好適な例としては、金属表面を有機溶剤（例えばアセトン等）で煮沸洗浄し、次いで該金属をＵＶオゾン洗浄器にて洗浄する方法、piranha溶液（過酸化水素水／濃硫酸＝３０／７０の混合溶液）を用いる洗浄方法があげられる。
【００１８】
本発明において用いる「固相基板」の厚さは特に限定されないが、通常、前記第１の基板であれば０．１ｍｍ〜３０ｍｍ程度であり、好適には０．１ｍｍ〜２０ｍｍ程度である。前記第２、第３の層等であれば通常１〜２０００ｎｍ、好適には１〜１０００ｎｍ、より好適には１００〜５００ｎｍである。
【００１９】
本発明にかかるプロテインアレイ製造方法において、タンパク質を含む液滴を固相基板に吐出させインキュベートする場合の反応温度は、前記タンパク質の機能を失活させない限りにおいて特に限定されないが、通常、０〜４０℃付近であり、好適には２０〜３５℃付近である。反応時間も特に限定されないが、通常、３０分〜２４時間のインキュベートで十分であり、好適には１時間〜１２時間である。
【００２０】
本発明にかかる「抗原検出方法」とは、本発明にかかる製造方法により得たプロテインアレイを用いて、被検試料に含まれる標的抗原を捉えることにより、当該標的抗原の存在の有無を判別する方法を意味する。本検出法によれば、抗原としてのタンパク質、リガンド、等の検出が容易である。
【００２１】
本発明にかかる「測定可能なシグナルを検出することにより被検試料中の標的抗原を検出する方法」、或いは、本発明にかかる「プロテインアレイ製造方法」によって得られるプロテインアレイの使用において用いられる、好適な「測定可能なシグナルを検出」するための手段には、例えば、表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）を用いる手段；タンパク質および／または標的抗原を蛍光分子標識して発光強度の変化を検出する手段、等があげられ、特に限定されないが、より好適な手段をあげれば、表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）を用いる手段である。本発明にかかる抗原検出方法により、標的抗原を効率的に検出することができる。
【００２２】
表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ：Surface Plasmon Resonance）とは、固相基板においてタンパク質が固定化された部材面と反対側の面から、臨界角以上の角度で光を入射し、その反射光強度の変化を検出して減衰からタンパク質固定面の屈折率を求め、被検試料を分析する手段である。本発明におけるシグナル検出手段として表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）を用いる場合、表面プラズモン共鳴を起こす方法としては光ファイバー、プリズム、回折格子、光導波路等を用いる光学系を使用することができ、その材料、即ちバイオセンサにおける固相基板材料としては、ガラス、ポリマー樹脂、プラスティック等を使用することができる。表面プラズモン共鳴における測定の対象は、光の波長であっても入射反射の角度であってもよく、光源としてはＬＥＤ、ＬＤ、白色光等を、検出器としてはＣＣＤ、ＰＤ、光位置センサー等を用いることができる。
【００２３】
標的抗原等の蛍光分子標識により検出する方法を用いる場合における前記蛍光分子の好適例をあげると、FITC（Fluorescein isothiocyanate）、RITC（Rhodamine isothiocyanate）、TMRITC（Tetramethylrhodamine isothiocyanate）、Cy3（Carboxymethyl indocyanin）、PE（Phycoerythrin）等の蛍光分子がある。ここにおいて、FITCとPEは、反応後退色防止剤を使用しても退色が起きることから、遮光手段（例えばアルミホイルで遮光する等）を用いて低温で保存するのが好ましい。その他、標識用の蛍光物質として、量子ドット物質（Quantum Dot）物質（Warren C.W. Chan and ShunmingNie, Quantum Dot Bioconjugates for Ultrasensitive Nonisotopic Detection, Science281,2016 (1998)）を使用することもできる。該量子ドットとは、数nm〜数100nm程度の微小半導体領域をいい、電子１個の挙動を動作原理とするものであり、前記量子ドット物質として好適な例をあげると、例えばZnS、CdSe等、化合物半導体の微粒子を含む物質があげられる。これらはUVレーザによる励起で蛍光を発し、粒子サイズによってその波長が変化するが、一方で励起波長が一定であるため、一度のレーザ励起によって多色の蛍光染色が可能であり、有効である。
【００２４】
本願明細書において用いる語句の意義、並びに本発明の詳細な説明は以上の通りであるが、本発明への理解を更に容易にすべく、本発明の特徴を以下に記載する。本発明の第１の特徴は、プロテインアレイの製造方法において、基板上に吐出されたタンパク質含有液滴の乾燥を抑制する手段を用いることにある。当該「抑制」とは、前記液滴の水分が完全に乾燥し切ってしまうのを抑制することを意味し、従って、液滴が濃縮されて液滴サイズが小さくなっている場合も、液滴が完全に乾燥し切らない限りにおいて、当該「抑制」に含まれる。タンパク質含有液滴の吐出回数は、当該液滴の乾燥が抑制される限り、単回であっても２回以上繰返してもよい。前記吐出の繰返しにより、より高密度なプロテインアレイを製造することもできる。
【００２５】
本発明の第２の特徴は、プロテインアレイの製造方法における前記液滴乾燥抑制手段として、アレイ用固相基板とそれに対向するカバープレートとで形成するアレイカートリッジを用いること、並びに当該アレイカートリッジにある。当該アレイカートリッジの内部は、アレイ用固相基板とそれに対向するカバープレートとで形成される反応チャンバーになっている。前記カバープレートはスライドをさせて引き出すことが可能なように装着されており、また、更に少なくとも２つの開口部を有していてもよく、それらの開口部は主に被験試料、試薬、洗浄液等を流すために用いられる。前記カバープレートを引き出して反応チャンバーを開放することによりアレイ用の固相基板表面が露出され、タンパク質含有液滴の供給を行うことができる。必要に応じて１回または２回以上液滴を供給した後、速やかにカバープレートを閉じ、反応チャンバーを閉鎖系にして、固相基板上の液滴の乾燥を抑制する。前記液滴吐出の際には、インクジェットの吐出ヘッドのノズル面と、前記固相基板および前記カバープレートで形成されるプロテインアレイカートリッジとの外周を密着させて吐出を行うのが好ましい。
【００２６】
更に、本発明の第３の特徴は、本発明にかかるプロテインアレイの製造方法により得られたプロテインアレイを用いることを含む、被験サンプルにおける標的抗原を検出する方法にある。前記標的抗原とは、ペプチド性の物質であっても非ペプチド性の物質であってもよい。また、当該「検出」は、通常、測定可能かシグナルを検出することにより行われるのが好ましく、代表的な手法は、通常用いられる蛍光色素標識、表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）、量子ドット、その他の磁気的手段を用いる手法等であり、当業者であれば適宜選択して容易に行うことができる。
【００２７】
本発明により、優れたプロテインアレイ製造方法、プロテインアレイの製造に使用するためのアレイカートリッジ、および前記製造方法により得られたプロテインアレイを用いる標的抗原検出方法を提供することができる。本発明にかかるプロテインアレイの製造方法によれば、タンパク質を含む微小液滴の乾燥を容易に抑制することができ、液滴中および固相基板上のタンパク質の機能の失活を抑えて有意な活性を保持することができる。また、本発明にかかる前記製造方法またはアレイカートリッジを用いて、吐出ヘッドのノズル面をアレイカートリッジに密着させて吐出を行うことによって、反応チャンバーが汚染されるリスクが低減され、アレイ基板上への異物の付着を防止することができるほか、タンパク質マイクロアレイカートリッジの輸送および保管時における品質を長時間に渡って維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に示す本発明の参考例、実施例および試験例は例示的なものであり、本発明は以下の具体例に制限されるものではない。当業者は、以下に示す実施例に様々な変更を加えて本発明を最大限に実施することができ、かかる変更は本願特許請求の範囲に包含される。
【実施例１】
【００２９】
［プロテインアレイカートリッジおよびプロテインアレイの製造］
アレイ基板およびカバープレートとして、ガラス材料からなるものを使用し、前記ガラス基板とカバープレートとは、樹脂材料のスペーサをはさんで対向させ、反応チャンバーを形成させた（図１および図２参照）。吐出ヘッドとアレイカートリッジとを密着させ（図３Ａ）、カバープレートをスライドさせて引き出し、カートリッジ上面に形成された樹脂製の開口部を通じて基板表面にインクジェット吐出ヘッドからタンパク質含有液滴を吐出した（図３Ｂ）後、速やかにカバープレートを閉じて（図３Ｃ）、かかる状態で室温にて放置（インキュベート）した。次いで、前記カバープレート上の穴から緩衝液を入れ、反応チャンバー内を緩衝液で満たしてから開口部をフィルムでシールして、４℃で保管した。
【実施例２】
【００３０】
［被験サンプルにおける標的抗原の検出］
標的抗原の検出は、以下の方法に従って当業者が容易に実施することができる。即ち、前記アレイカートリッジのカバープレート開口部のシールを取り除き（図３Ｄ）、該開口部から被験サンプル溶液を送液し（図３Ｅ）、インキュベートする（図３Ｆ）。一定時間経過後、サンプル溶液を廃液し、反応チャンバー内を緩衝液で洗浄する。尚、予め、タンパク質には通常行われる手法で蛍光標識を施しておく。前記洗浄後、通常の方法に準じて光学的シグナルを検出することによって、標的抗原の存在の判別を行うことができる。また、開口部をカートリッジ下板に設けた場合には、透明なプロテインアレイ基板を通して裏面から光学検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】プロテインアレイカートリッジの概略を示す図である。
【図２】図１に示されるカートリッジの内部構造を示す図である。
【図３】インクジェット吐出ヘッドのノズル面をアレイカートリッジに密着させて液滴の吐出を行う手順を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  カートリッジ上板
２  カートリッジ下板
３  カバープレート
４  スポット
５  マイクロアレイ基板
６  反応チャンバー
７  封止フィルム
８  スペーサ
９  吐出ヘッド
１０  送液チューブ
１１  排液チューブ
１２  緩衝液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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