(57)【要約】マイクロアレイスポッティング装置内のピンを洗浄及び乾燥する方法及び装置が提供される。この装置は、スポッティング装置のピンをそれぞれ１本受容する１列のチャンバを備える。ピンを洗浄するために、洗浄流体の流れがピンに向けられる。ピンを乾燥するために、空気のような気体がピン表面を覆って流される。
2004503354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロアレイスポッティング器具のピンを洗浄及び乾燥する方法であって、
前記ピンを所与の位置に移動するステップ、
前記所与の位置において前記ピンを洗浄するステップ、及び
前記ピンを前記所与の位置から実質的に移動させることなく前記ピンを乾燥するステップ、
を含む方法。
【請求項２】
ピンの移動が、前記ピンを、ピン洗浄機／乾燥機装置内の所与の場所に位置決めを行うステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記所与の場所が、前記ピンを受容するためのチャンバを含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記チャンバが管によって画定される請求項３に記載の方法。
【請求項５】
ピンの洗浄が、少なくとも１つの洗浄流体の流れを前記ピンに向けることを含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記流れの速度が約３ｍ／秒である請求項５に記載の方法。
【請求項７】
複数の洗浄流体の流れが前記ピンの先端に向けられている請求項５に記載の方法。
【請求項８】
流れが渦巻きパターン状で向けられている請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記位置が管内部を含み、且つ、ピンの洗浄が、管の開口部を通して、洗浄流体の流れをピンに向けることを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
洗浄流体の流れをピンに向けながら、洗浄流体を管から引き出し、ピンを保持しているプリントヘッドから排出させるように、管に真空を適用する請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ピンの乾燥が、前記ピンを通り過ぎて空気を流すことを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
空気を２０ｍ／秒よりも大きい速度で流す請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記位置が管内部を含み、且つ、空気を流すことが、管に真空を適用して管から空気を引き出すことを含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記ピンが、マイクロアレイ基板上に付着させるサンプル材料を保持するためのスロット容器を持つピン先端を備え、且つ、ピンの洗浄が、洗浄流体の流れをスロット容器に向けることを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
ピンの洗浄が、前記ピンに洗浄流体のパルス流を衝突させるステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
洗浄が、前記洗浄流体のパルス流を適用する間に、前記ピンを少なくとも部分的に乾燥するステップを更に含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ピンの乾燥が、気体を前記ピンを通り過ぎて強制移動させるステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記気体が空気を含み、前記空気が、スポッティング器具を収容した囲い内部の空気よりも低湿度である請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
マイクロアレイスポッティング器具内のピンを洗浄及び乾燥する装置であって、それぞれ前記スポッティング器具のピンの１つを収容するための複数のチャンバを画定する構造を内部に持つ筐体を含み、前記構造が、内部のピンを洗浄すべくチャンバを通って洗浄流体を流すために、また、前記ピンを乾燥すべく前記チャンバを通って気体を流すために、前記チャンバへ続く開口部を備えている装置。
【請求項２０】
前記構造が、前記筐体内に配置された複数の直立管を含む請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
開口部が、前記チャンバ内に洗浄流体の流れを導入するための各管の少なくとも１つの洗浄流体入口ポートを含む請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
各管が、前記管の周囲に複数の洗浄流体ポートを含む請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記複数の洗浄流体ポートが、洗浄流体を管の中心へ向けるように方位付けされている請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記複数の洗浄流体ポートが、洗浄流体の渦巻きパターンを生成するように、洗浄流体を前記管の中心から逸れた方向に向ける請求項２２に記載の装置。
【請求項２５】
前記複数の洗浄流体ポートが、洗浄流体を前記チャンバ内の上方向へ向けるよう方位付けされている請求項２２に記載の装置。
【請求項２６】
前記複数の洗浄流体ポートが、洗浄流体を前記チャンバ内の下方向ヘ向けるよう方位付けされている請求項２２に記載の装置。
【請求項２７】
洗浄流体を前記筐体に供給する手段をさらに備える請求項１９に記載の装置。
【請求項２８】
洗浄流体を供給する前記手段が、洗浄流体容器から加圧した洗浄流体を供与するための空気圧縮機を備える請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
洗浄流体を供給する前記手段が、洗浄流体容器から加圧した洗浄流体を供与するためのポンプを含む請求項２７に記載の装置。
【請求項３０】
前記ポンプがギアポンプを含む請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記構造が、洗浄流体を特定のチャンバのグループに選択的に適用できるように前記チャンバのグループを仕切る請求項１９に記載の装置。
【請求項３２】
洗浄流体を１つ又はそれ以上の特定のチャンバのグループに選択的に向けるための少なくとも１つのセレクタバルブを更に含む請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
気体が空気を含む請求項１９に記載の装置。
【請求項３４】
前記チャンバ内のピンの表面を横切って気体を流す手段を更に含む請求項１９に記載の装置。
【請求項３５】
気体を流す前記手段が、チャンバを介して空気を引き出すための真空ポンプを手くむ請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記装置周囲にほぼ密封した囲いを更に含み、前記囲いが、前記ピンを乾燥するために使用する少なくとも何らかの気体を前記囲いの外部から受容するための入口ポートを含む請求項１９に記載の装置。
【請求項３７】
前記入口ポートに、気体を濾過するためのフィルタを更に含む請求項３６に記載の装置。
【請求項３８】
前記囲いに、前記ピンの乾燥に使用した気体を前記囲いの外部に解放するための出口ポートを更に含む請求項３６に記載の装置。
【請求項３９】
前記チャンバからの洗浄流体と気体を収集する容器を更に含む請求項１９に記載の装置。
【請求項４０】
前記容器が真空プレナムチャンバを含む請求項３９に記載の装置。
【請求項４１】
洗浄流体と気体を前記容器の外へ引き出すための真空ポンプを更に含む請求項３９に記載の装置。
【請求項４２】
前記洗浄流体から気体を分離するために、前記真空ポンプと前記容器の間に排流体容器を更に含む請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】
前記構造が、各チャンバが管の内部を含む前記筐体内に配置された複数の直立管を含み、各管について前記開口部が少なくとも１つの管壁の洗浄流体入口ポート及び管の対向する上下軸端部の開口部を含み、管の上軸端部における前記開口部がピンの先端と気体の流れを受容し、管の下軸端部における部前記開口部が洗浄流体と気体を前記チャンバから排出する請求項１９に記載の装置。
【請求項４４】
複数の洗浄流体入口ポートが、前記管壁周囲に放射状に配置されている請求項４３に記載の装置。
【請求項４５】
マイクロアレイスポッティング器具内のピンを洗浄する方法であって、
前記ピンを所与の位置へと移動するステップ、及び
前記ピンの先端に洗浄流体の流れを衝突させるステップ、
を含む方法。
【請求項４６】
前記ピンを前記所与の位置から実質的に移動することなく前記ピンを乾燥するステップを更に含む請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記ピンの乾燥が、気体を前記ピンを通り過ぎて流すことを含む請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記気体が空気を含む請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
気体が、２０ｍ／秒より大きい速度で流される請求項４７に記載の方法。
【請求項５０】
ピンの移動が、前記ピンをピン洗浄機／乾燥機装置の所与の場所に位置決めするステップを含む請求項４６に記載の方法。
【請求項５１】
前記所与の場所が、前記ピンの１つを受容するための複数のチャンバを含む請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記チャンバが、１列の直立管によって画定される請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
前記流れが、渦巻きパターンの状で向けられている請求項４５に記載の方法。
【請求項５４】
ピンに洗浄流体の流れが衝突するように、洗浄流体をピンから引き出すべく真空を適用するステップを更に含む請求項４５に記載の方法。
【請求項５５】
前記ピンの先端が、マイクロアレイ基板上に付着させるサンプル材料を保持するためのスロット容器を持ち、且つ、洗浄流体の流れがスロット容器に向けられている請求項４５に記載の方法。
【請求項５６】
ピン先端への衝突が、ピン先端に洗浄流体のパルス流を衝突させることを含む請求項４５に記載の方法。
【請求項５７】
洗浄流体のパルス流を適用する間に、前記ピンを少なくとも部分的に乾燥するステップを更に含む請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
前記ピンの表面を横切って空気を強制的に流すことにより前記ピンを乾燥するステップを更に含み、前記空気がスポッティング器具を収容している囲い内部の空気よりも低湿度である請求項４５に記載の方法。
【請求項５９】
複数のピンを保持するためのプリントヘッド、
少なくとも１つのマイクロアレイ基板を保持するための基板ステーション、
サンプル材料を、前記プリントヘッドを使用して、前記少なくとも１つのマイクロアレイ基板上に付着させるべく保持するためのウェルステーション、
ピンを洗浄及び乾燥するための装置であって、それぞれ前記ピンの１つを受容する複数のチャンバを画定する構造を内部に持ち、前記構造が、前記チャンバへ続く、内部のピンを洗浄するためにチャンバを通って洗浄流体を流すために、且つ、前記ピンを乾燥すべくチャンバを通して気体を流すために開口部を備えている筐体を含む装置、及び
前記プリントヘッドを前記基板ステーション、前記ウェルステーション、及び
ピンを洗浄及び乾燥するための前記装置に対して移動させるための位置決め機構、
を含むマイクロアレイスポッティング装置。
【請求項６０】
前記装置内の前記構造が、筐体内に配置された複数の直立管を備える請求項５９に記載のマイクロアレイスポッティング装置。
【請求項６１】
前記装置に設けた前記開口部が、洗浄流体を前記チャンバ内に導入するための、各管の少なくとも１つの洗浄流体入口ポートを含む請求項６０に記載のマイクロアレイスポッティング装置。
【請求項６２】
管の各々が、前記管周囲に複数の洗浄流体ポートを含む請求項６１に記載のマイクロアレイスポッティング装置。
【請求項６３】
前記複数の洗浄流体ポートが、洗浄流体を前記管の中心へ向けるように方位付けされている請求項６２に記載のマイクロアレイスポッティング装置。
【請求項６４】
前記複数の洗浄流体ポートが、渦巻き状の洗浄流体パターンを生成するように、洗浄流体を前記管の中心からずれた方向へ向けるべく方位付けされている請求項６２に記載のマイクロアレイスポッティング装置。
【請求項６５】
前記複数の洗浄流体ポートが、洗浄流体を前記チャンバ内部の上方向へ向けるべく方位付けされている請求項６２に記載のマイクロアレイスポッティング装置。
【請求項６６】
前記複数の洗浄流体ポートが、洗浄流体を前記チャンバ内部の下方向ヘ向けるべく方位付けされている請求項６２に記載のマイクロアレイスポッティング装置。
【請求項６７】
前記装置が、洗浄流体を前記筐体へ供給する手段を更に含む請求項５９に記載のマイクロアレイスポッティング装置。
【請求項６８】
洗浄流体を供給する前記手段が、洗浄流体容器から加圧した洗浄流体を供給するために空気圧縮機を含む請求項６７に記載のマイクロアレイスポッティング装置。
【請求項６９】
洗浄流体を供給する前記手段が、洗浄流体容器から加圧洗浄流体を供給するためのポンプを備える請求項６７に記載のマイクロアレイスポッティング装置。
【請求項７０】
前記ポンプが蠕動ポンプを含む請求項６９に記載のマイクロアレイスポッティング装置。
【請求項７１】
前記装置内の前記構造が、前記チャンバのグループを、洗浄流体が特定のチャンバのグループに選択的に適用されるように仕切る請求項５９に記載のマイクロアレイスポッティング装置。
【請求項７２】
装置が、洗浄流体を１つ又はそれ以上の特定のチャンバグループに選択的に向けるためのセレクタバルブを少なくとも１つ更に含む請求項７１に記載のマイクロアレイスポッティング装置。
【請求項７３】
装置が、前記チャンバ内のピンの表面を横切って気体を流す手段を更に含む請求項５９に記載のマイクロアレイスポッティング装置。
【請求項７４】
気体を流す前記手段が、前記チャンバを介して気体を引き出すための真空ポンプを含む請求項７３に記載のマイクロアレイスポッティング装置。
【請求項７５】
前記装置の周囲にほぼ密封された囲いを更に含み、前記囲いが、前記ピンを乾燥するために、前記囲い外部の気体を前記装置内に導入するための入口ポートを含む請求項５９に記載のマイクロアレイスポッティング装置。
【請求項７６】
前記入口ポートに、気体を濾過するためのフィルタを更に含む請求項７５に記載のマイクロアレイスポッティング装置。
【請求項７７】
前記囲いに、前記ピンを乾燥するために使用した気体を前記囲いの外部に解放するための出口ポートを更に含む請求項７６に記載のマイクロアレイスポッティング装置。
【請求項７８】
前記装置が、前記チャンバから洗浄流体とガスを収集するための容器を更に含む請求項５９に記載のマイクロアレイスポッティング装置。
【請求項７９】
前記容器が真空プレナムチャンバを含む請求項７８に記載のマイクロアレイスポッティング装置。
【請求項８０】
洗浄流体と気体を前記容器の外へ引き出すための真空ポンプを更に含む請求項７８に記載のマイクロアレイスポッティング装置。
【請求項８１】
前記真空ポンプと前記容器の間に、前記洗浄流体から気体を分離するために、排流体容器を更に含む請求項８０に記載のマイクロアレイスポッティング装置。
【請求項８２】
前記装置の前記構造が、各チャンバが管の内部を含む前記筐体内に配置された複数の直立管を含み、各管について前記開口部が少なくとも１つの管壁の洗浄流体入口ポート及び管の対向する上下軸端部の開口部を含み、管の上軸端部における前記開口部がピンの先端と気体の流れを受容し、管の下軸端部における部前記開口部が洗浄流体と気体を前記チャンバから排出する請求項５９に記載のマイクロアレイスポッティング装置。
【請求項８３】
複数の洗浄流体入口ポートが、前記管壁周囲に放射状に配置されている請求項８２に記載のマイクロアレイスポッティング装置。
【請求項８４】
マイクロアレイスポッティング装置を使用する方法であって、
（ａ）　ピンヘッドに取り付けたピンの先端を標的材料の容器内に浸漬するステップ、
（ｂ）　プリントヘッドを、スポッティングされるマイクロアレイ基板の上部に位置決めするステップ、
（ｃ）　プリントヘッドを下げてピンの先端を前記基板と接触させ、基板上にスポットを印刷するステップ、
（ｄ）　プリントヘッドを上げてピンを基板から離すステップ、
（ｅ）　プリントヘッドを移動させてピンの少なくとも一部分を洗浄機／乾燥機装置内で位置決めするステップ、
（ｆ）　ピンを洗浄するステップ、及び
（ｇ）　前記ピンを前記洗浄機／乾燥機装置に対して実質的に移動させることなく、ピンを乾燥するステップ、
を含む方法。
【請求項８５】
マイクロアレイスポッティング装置を使用する方法であって、
（ａ）　ピンヘッドに取り付けたピンの先端を標的材料の容器内に浸漬するステップ、
（ｂ）　プリントヘッドを、スポッティングされるマイクロアレイ基板の上部に位置決めするステップ、
（ｃ）　プリントヘッドを下げてピンの先端を前記基板と接触させ、基板上にスポットを印刷するステップ、
（ｄ）　プリントヘッドを上げてピンを基板から離すステップ、
（ｅ）　プリントヘッドを移動させてピンの少なくとも一部分を洗浄機／乾燥機装置内で位置決めするステップ、
（ｆ）　前記ピンの先端に洗浄流体の流れを衝突させることで、前記ピンを洗浄するステップ、及び
（ｇ）　ピンを乾燥するステップ、
を含む方法。
【請求項８６】
マイクロアレイスポッティング装置を使用する方法であって、
（ａ）　ピンヘッドに取り付けたピンの先端を標的材料の容器内に浸漬するステップ、
（ｂ）　プリントヘッドを、スポッティングされるマイクロアレイ基板の上部に位置決めするステップ、
（ｃ）　プリントヘッドを下げてピンの先端を前記基板と接触させ、基板上にスポットを印刷するステップ、
（ｄ）　プリントヘッドを上げてピンを基板から離すステップ、
（ｅ）　プリントヘッドを移動させてピンの少なくとも一部分を洗浄機／乾燥機装置内で位置決めするステップ、
（ｆ）　ピンを洗浄するステップ、及び
（ｇ）　前記ピンを、マイクロアレイスポッティング装置を収納する囲いの外側から気体を導入して乾燥するステップ、
を含む方法。
【請求項８７】
前記気体が空気を含む請求項８６に記載の方法。
【請求項８８】
前記気体が窒素を含む請求項８６に記載の方法。
【請求項８９】
（ｇ）が、気体をピンの表面を覆って２０ｍ／秒よりも大きい速度で流す請求項８６に記載の方法。
【請求項９０】
複数のピンを保持するためのプリントヘッド、
少なくとも１つのマイクロアレイ基板を保持するための基板ステーション、
サンプル材料を、前記プリントヘッドを使用して、前記少なくとも１つのマイクロアレイ基板上に付着させるべく保持するためのウェルステーション、
前記ピンを洗浄及び乾燥する装置、
前記プリントヘッドを前記基板ステーション、前記ウェルステーション、及びピンを洗浄及び乾燥するための前記装置に対して移動させるための位置決め機構、及び
前記プリントヘッド、基板ステーション、ウェルステーション、洗浄及び乾燥装置、及び位置決め機構を収容する囲いであって、前記ピンの乾燥に使用するために前記囲いの外側から気体を導入すべく前記装置に接続した入口ポートを含み、前記装置に接続した気体を排出するための出口ポートも含む囲い、
を含むマイクロアレイスポッティング装置。
【請求項９１】
前記気体が空気を含む請求項９０に記載のマイクロアレイスポッティング装置。
【請求項９２】
前記気体が窒素を含む請求項９０に記載のマイクロアレイスポッティング装置。
【請求項９３】
前記装置が、前記ピンを乾燥するために、２０ｍ／秒よりも大きい速度でピンの表面を覆って気体を流す請求項９０に記載のマイクロアレイスポッティング装置。
【請求項９４】
マイクロアレイスポッティング装置内のピンを洗浄及び乾燥する装置であって、
それぞれ前記スポッティング装置内のピンの１つを受容する複数のチャンバを画定する構造を内部に持ち、前記構造が、内部のピンを洗浄及び乾燥するためにチャンバを通って洗浄流体及び気体を流すために、前記チャンバへ続く開口部を備えている筐体、及び
洗浄流体と気体を前記チャンバから吸い出すために、前記チャンバに真空を適用する器具、
を含む装置。
【請求項９５】
前記器具が真空ポンプを含む請求項９４に記載の装置。
【請求項９６】
マイクロアレイスポッティング装置内のピンを洗浄する方法であって、
ピンを所与の位置に移動するステップ、
前記ピンに洗浄流体の流れを衝突させるステップ、及び
前記ピンからの残留サンプルの除去を補助すべく乱流を増加させるように、前記ピンに洗浄流体を衝突させながら気体を前記ピンを通り過ぎて流すステップ、を含む方法。
【請求項９７】
前記洗浄の効率を上げるように、前記気体がピン表面上の洗浄流体に接線速度を与える請求項９６に記載の方法。
【請求項９８】
前記ピンを洗浄しながら、若干往復運動させるステップを更に含む請求項９６に記載の方法。
【請求項９９】
前記１本のピンを洗浄しながら、若干往復運動させるステップを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項１００】
前記１本のピンを乾燥しながら、若干往復運動させるステップを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０１】
前記ピンに洗浄流体を衝突させながら、若干往復運動させるステップを更に含む請求項４５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
発明の背景
技術分野
本発明は、一般的には、マイクロアレイスポッティング器具に関し、更に詳しくは、このような器具内でピンを洗浄及び乾燥するための方法及び装置に関する。
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来技術
よく知られているように（及び、例えば、Ｂｒｏｗｎ等に発行された米国特許第５、８０７、５２２号、そして” ”ＤＮＡマイクロアレイ：実技的手引き（ＤＮＡ Ｍｉｃｒｏａｒｒａｙｓ： Ａ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ａｐｐｒｏａｃｈ）” Ｓｃｈｅｎａ， Ｍａｒｋ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ， Ｏｘｆｏｒｄ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ， １９９９， ＩＳＢＮ ０−１９−９６３７７６−８に記述されているように）、マイクロアレイは、精製したＤＮＡの非常に小さなサンプルの列、又は固体基板上に数百・数千の小さなスポットの格子として配置したタンパク質標的材料である。マイクロアレイが選択されたプローブ材料に晒されると、プローブ材料が、ハイブリッド形成と呼ばれるプロセスを介して、相補的な結合サイトが生じる場所においてのみ、標的スポットと選択的に結合する。続いて、蛍光マイクロアレイスキャナ内の定量的走査を使用して、蛍光強度の画素マップを生成することができる（例えば、ＤｅＷｅｅｒｄ等に発行された米国特許第５、８９５、９１５号を参照のこと）。次に、この蛍光強度マップを、蛍光プローブの相対濃度、そして、それから、プローブサンプルを抽出した細胞内に存在する遺伝子発現のレベル、タンパク質濃度等を知るための特別目的の定量アルゴリズムで分析することができる。
【０００２】
マイクロアレイのスポッティング器具（「スポッタ」としても知られる）は、ＤＮＡ、タンパク質、又はその他の標的生物材料の小さなサンプルをマイクロアレイ基板上に配置するために使用される。スポッティング器具は、容器プレート内のウェルから標的材料を回収し、ターゲットスポットをマイクロアレイ基板上にアレイの形に「印刷」する。一般に、容器プレートは９６ウェル又は３８４ウェルプレートであるが、これ以外のタイプも使用できる。しばしば、マイクロアレイは数千の、又は数十万の標的スポットを備え、各スポットが１枚のプレートの異なるウェルからの標的化合物になっている。
【０００３】
図１は、一般的なスポッタ１０の構成要素を示す簡略化したブロック線図である。スポッタ１０は、（１）１枚以上の容器プレートを保持するプレート保持ウェルステーション１２と、（２）複数のマイクロアレイ基板（一般に２０〜１００枚の基板）を保持する基板保持ステーション１４と、（３）複数のマイクロアレイスポッティングピン（例えば図２に示す）を保持するプリントヘッド１６と、（４）ピン洗浄及び乾燥装置１８と、（５）プリントヘッドをプレート、基板、洗浄及び乾燥装置に対してＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動するためのロボットの操作アームを備えるアクチュエータシステム２０とを含む。湿度制御環境を提供するために、スポッタは囲い２１内に囲われている。
【０００４】
図２は、複数のピン２２を保持する簡略化したプリントヘッド１６の側面図である。図示の簡便化のために、２本のピンのみを示しているが、典型的なプリントヘッドはずっと多くのピンを保持する。一般にピンは、ピンヘッド２４、ピンシャフト２６、先細りしたピン先端２８を備える。プリントヘッド１６は、１列の貫通孔を備えた、一般には金属の、材料の断片を備える。貫通孔は、ピンシャフト２６の外径よりも若干大きいため、シャフトが貫通孔を通って延びることができる。貫通孔は更に、ピンヘッド２４の外径よりも小さいため、ピンシャフト２６が貫通孔の１つの中に落ちると、ピンヘッド２４がプリントヘッド１６の上面によって支持される。これにより、ピンはプリントヘッドの貫通孔内に「滑り嵌合」する。
【０００５】
ピンはいくつかの異なる形態で市販されている。最も単純なピンはソリッドピンである。これらのピンは単純且つ頑丈であるが、ウェル内の標的材料に浸されている際に、１つのスポットを形成するのに十分な材料しか取り上げない。それで、スポッティング器具は、印刷するマイクロアレイスポット毎に、１回ピンを浸漬する必要がある。
【０００６】
より普通に使用されるピンはマルチスポット分配ピンであり、これは、サンプル容器から十分な標的材料を保持して、ピンを再び容器内に浸漬する必要が生じる前に、複数のスポットを形成できる。このようなタイプのマルチスポット分配ピンの１つはスロット付きピン（図３に示す）であり、これは、ピン先端２８に隙間又はスロット３０を備えている。このようなピンの１例として、Ｍａｊｅｒ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ． Ｉｎｃ．より市販されているＭｉｃｒｏＱｕｉｌｌブランドのピンがある。このタイプのピンは、毛管作用によって流体を隙間又はスロット３０内に引き入れ、少量を基板上に置く。スポットを形成する量は、サンプル取り込み量と比較して少ないため、ピンをサンプル液内に浸漬する毎に、再度サンプルプレート内に浸漬することなくほぼ同一の約５０〜２５０のスポットを印刷するのに十分なサンプル材料を取り上げることができる。
【０００７】
１バッチのマイクロアレイを印刷するためのマイクロアレイ スポッティング器具１０のスポッティングサイクルは、一般に以下の通りである。すなわち、（１）プリントヘッド１６をウェルステーション１２へ移動し、ピン２２が容器プレートの特定のそれぞれのウェルの上に直接配置されるように位置決めし、（２）ピンをそれぞれのウェル内に浸漬すべくプリントヘッド１６を下げ、各ピンがサンプルの部分標本を取り上げられるようにし、（３）プリントヘッド１６を基板ステーション１４へ移動して、印刷する第１基板上に位置決めし、（４）プリントヘッド１６を下げ、ピンの先端が基板と接触するようにして、標的材料のスポットを基板上に置き、（５）（ピンがもはや基板と接触しないように）プリントヘッド１６を上げ、次に印刷する基盤の上の位置へ移動して、印刷動作を繰り返し、（６）１バッチ中の全ての基板にこれらの特定サンプルが印刷されるまで印刷を繰り返し、（７）次に、プリントヘッド１６を洗浄／乾燥装置１８のピン洗浄機へ移動して、洗浄液内にピンを浸漬して洗浄し、（８）プリントヘッド１６をやはり洗浄・乾燥装置１８のピン乾燥機へと移動して、ここでピンを真空乾燥機内に挿入して乾燥し、（９）洗浄／乾燥の手順を２回又は３回繰り返し、そして（１０）次に取り上げる標的材料の上にピン２２がくるように、プリントヘッド１６を或る位置へ移動し、全ての所望のサンプルが１バッチの基板上に印刷されるまでサイクル全体を繰り返す。
【０００８】
上述したように、一般にマイクロアレイはバッチでスポッティングされ、この際、スポッタに複数の基板が積載され、スポッティング操作が複数のスポッティングされたマイクロアレイを産生し、これらの全てが実質的に同一に印刷される。各々のマイクロアレイは、一般に、数百〜数万個のスポットを設けるようにスポッティングされ、ここで、各スポットは、ピンによって転移又は印刷された液滴の乾燥残留物を備える。一般に、プリントヘッドには、全ての操作を平行して行う４〜６４本のピンが取り付けられている。
【０００９】
最後の基板に所与のサンプルを印刷した後に、ピンが洗浄され、乾燥される。残留しているサンプルが各ピンから適切に除去されないと、そのピンにより次に印刷されるスポットが、前のサンプルからの「キャリーオーバ」によって汚染されてしまうため、このステップは重要である。更に、その後に浸漬されるウェル内のサンプルは、サンプル取り込みのためにピンを液内に浸漬する際に、汚染されてしまう。スポッティング後に生じるハイブリダイゼーション及び分析プロセスは、各スポットが１つの純粋なサンプルであり、未知の比率の何らかの混合物ではないという仮定に基づくため、マイクロアレイ又はプレート内のサンプルの交差汚染はマイクロアレイ又はプレートの用途において多くの問題を引き起こしてしまう。
【００１０】
従来技術のスポッタは、洗浄／乾燥ステーション１８において別個のピン洗浄装置とピン乾燥装置を使用する。一般に、洗浄は、ピン先端を蒸留水又は濾過水のような洗浄流体の容器内に浸漬することで達成される。図４は、ある従来技術のピン洗浄機５０を示し、この場合、洗浄流体が、ピンが浸漬される洗浄チャンバ５２内に流れ続ける。蠕動ポンプによって供給される管により、小型の開放流入チャンバ５４内に洗浄流体が導入される。管は洗浄流体流入ポート５５に接続している。流体は、堰又はダム５６を超えて流れ、若干大きな洗浄チャンバ５２内へ入る。２つのチャンバによるアプローチによって、流体がピン２２と接触する前に、洗浄流体内の沈殿物が流入チャンバ５４内に落ち着く。洗浄流体の排出又は排水ポート５８が、チャンバ５２から流体を排出する。
【００１１】
ピン先端を洗浄チャンバ５２内の流体に浸漬することで、ピンが容器プレートからサンプルを取り上げるのと類似した方法で、ピン２２が、毛管作用によって洗浄流体をピン先端のスロット３０内に取り上げることができる。これにより、ピンのスロット容器内の残留サンプルを希釈する。
【００１２】
図５に示すように、別の従来技術による洗浄装置７０では、洗浄チャンバ７４内の洗浄流体にマイクロキャビテーションを導入するために、超音波振動子７２（ソニケータと呼ばれることもある）を設けている。超音波処理は、図４の浸漬及び希釈プロセスよりも、もっと効率的な洗浄プロセスである。しかし、超音波処理の繰り返しは、分岐したピンの先端（スロット３０を画定する）が音叉として働き、超音波信号と共振するため奨励できない。これにより、ピン先端が高振幅で振動し、ピン先端付近の重要で壊れ易い表面を損傷してしまう可能性がある。
【００１３】
従来技術の浸漬型のピン洗浄機では、ピン間の交差汚染の可能性がある。複数のサンプルタイプを付けたプリントヘッドの複数のピンが、ピンに付着した試薬を溶解する能力で選択した液体溶媒である洗浄流体内に同時に浸漬される。一般に、ピンは僅か４．５〜９．０ｍｍ離れており、浸漬洗浄プロセス中に或るピンから別のピンへの塊の移動は、たとえ総体的な汚染の可能性が低くても、不可避である。
【００１４】
次に、洗浄流体からピンが引き出され、プリントヘッドは別のピン乾燥装置へと移される。典型的な従来技術のピン乾燥機８０を図６に示す。ピン乾燥機８０は、乾燥機頂面８４の下にあるプレナムチャンバ８２を真空引きすることで機能する。真空ラインが、ポート８６を介して真空ポンプをチャンバ８２に接続する。ピン先端が、乾燥機頂面８４に設けた穴８８内に挿入され、その下の真空によって、周囲の空気が、高速度及び低圧でピン先端を通り過ぎて流れる。これらの条件により、ピン先端のスロット流体容器を含むピンが約２〜１０秒間で乾燥される。ピンの内部及び表面で乾燥した流体は、第１洗浄ステップで希釈され、また完全には洗い流されなかったため、乾燥後に、希釈されたサンプルの乾燥した残留物がピン表面上に残ってしまう。この理由から、洗浄ステップが少なくとも２回、時には４回も繰り返され、各回の洗浄により、ピン内部及び表面上の残留物が、重要でなくなるまで更に希釈される。
【００１５】
真空ピン乾燥機８０の性能は、ピンを通り過ぎて引かれた空気の速度と、その空気の湿度に依存する。多くのスポッタが、その囲い２１内部に、一般に約５５％〜６５％の湿度に湿度制御された環境を提供する。湿度がこのレベルの空気は、ピンを乾燥する上で、事務所及び研究所の環境で最も普通に見られる３０％〜４５％の湿度レベルと比べて、非常に非効率的である。より高い湿度レベルで乾燥機の効率を維持するためには、乾燥時間及び／又は空気速度を増やす必要がある。更に、湿らせた囲い２１から空気供給を得る真空乾燥機は、その湿った空気をポンプによって大気中へと汲み出し、外部の湿度生成機構と湿度制御機構に追加の負荷をかける。
【００１６】
一般に、従来技術の乾燥機は、体積流量定格が１〜５ｃｆｍの範囲内の、線形ピストン又は回転羽根タイプの真空ポンプを使用する。これらのポンプを３２又はそれよりも多くのピン穴を備える乾燥機に適用すると、ピン周囲の空気速度は一般に２〜１０ｍ／秒の範囲内になる。これらの条件下では、乾燥時間が３秒未満であるのは稀で、１０秒又はそれ以上にも成り得る。器具によっては、使用者が、使用していない乾燥機穴をテープで塞ぎ（プリントヘッドは完全にはピンで占められていないことが多いため）、使用中の乾燥機の穴を通る空気の速度を増加させるものもある。
【００１７】
典型的な従来技術のスポッティングサイクルにおいて、サンプルプレート内への１回の浸漬から材料を１バッチの２０マイクロアレイ上に印刷するタイミングを以下の表に示す。
【００１８】
【表１】
2004503354.tif 000003
【００１９】
１回の印刷サイクルに要する４５秒間の内、１８秒間又はこの時間の４０％がピンの洗浄及び乾燥に費やされる。従って、より迅速な洗浄／乾燥プロセスにより、スポッティング器具の処理能力を大幅に増加できるであろう。
【００２０】
多くのマイクロアレイには、その上に印刷された、１００００を超える他と異なる複数のスポットがある。ほとんどのプリントヘッドに取り付けるピンの本数は８又は１６本を越えることはないが、これは、ピンをこれよりも多くすると、印刷したアレイのフットプリントが大きくなり、下流のハイブリッド形成ステップにおいて実験的な問題が生じるためである。１６ピンで１００００個のスポットを印刷するには、スポッタに６２５回の浸漬−印刷−洗浄／乾燥サイクルが必要である。８ピンで１００００個のスポットを印刷するには１２５０回のサイクルが必要であり、６時間（２２５００秒間）を越える時間を洗浄及び乾燥に費やさなければならない。そのため、洗浄及び乾燥を実行するのに必要な時間は、１バッチのマイクロアレイのスポッティングに要する合計時間の大部分を占め、また、１バッチ当たりの絶対的な時間も長時間となる可能性がある。
【００２１】
マイクロアレイスポッティング器具の処理能力を向上させるために、マイクロアレイスポッティングピンを洗浄及び乾燥する、より高速でより効率的な方法及び装置が必要である。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
発明の概要
本発明は、マイクロアレイスポッティング器具の操作に使用するスポッティングピンを、迅速且つ効率的に洗浄及び乾燥する方法及び装置に関する。この装置は、１列の直立管を具備した筺体を備えており、その直立管は、スポッティング器具のピンの１つを受容すべく、各々が各チャンバを画定する。ピンを洗浄するには、管に設けた入口ポートを介して、洗浄流体の流れをピンに向ける。ピンを乾燥するには、空気のような気体が管内に通され、ピン表面を覆って流される。これにより、ピンを移動する必要なしに、洗浄及び乾燥を行える。乾燥時間を短縮するために、ピンの乾燥に使用する気体は、スポッティング器具を収容している囲い外部からの低湿度の空気であることが好ましい。これにより、ピンの洗浄及び乾燥に要する時間が短縮され、スポッティング器具の処理能力が増加する。
【００２３】
本発明のこれらの、そして他の特徴及び利点は、本発明の実施形態が、本発明のベストモードにより例として示され記述されている、以下の詳細な記述から容易に明白になるであろう。理解されるように、本発明は他の、そして異なる実施形態が可能であり、そのいくつかの詳細は、全て本発明から逸脱することなく、様々な態様の変形でありうる。従って、本質的に、図面及び記述は例証として考慮されるべきであり、特許請求の範囲に記載した出願の範囲の限定又は制限の意味として考慮されるべきではない。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の本質と目的をより完全に理解するために、添付の図面に関連した以下の詳細な説明を参照すべきである。
好ましい実施形態の詳細な説明
本発明は、マイクロアレイ スポッティングピン、特にスロット貯液容器を備えたタイプのピンを、迅速且つ効率的に洗浄及び乾燥するための方法及び装置に関する。しかし、本発明は、このようなピンに限定されるものではなく、また、例えばソリッドピン、溝付きピン等を含む様々なピンに使用することができる。
【００２５】
手短に言えば、本発明の装置は、ピンを実質的に１つの位置で洗浄及び乾燥することを可能にする、即ち、洗浄サイクルと乾燥サイクルの間に、ピンを保持するプリントヘッドを大幅に移動する必要が無い、一体型のピン洗浄機／真空乾燥機システムを含む。一般に、本発明によれば、従来技術のようにピンを洗浄溶液に浸漬し、ピンのスロット貯液容器内に残存しているサンプル材料を希釈するのではなく、乱気流環境内で、１本又はそれを超える洗浄流体の流れをある速度でピンに向けてこれを洗浄する。ピン上に活発に流れる洗浄液により、スロット貯液容器内で流体が循環するため、通常、間に乾燥を挟まなくても、残存サンプルの希釈が早まる。空気を類似の速度で垂直に流す一方で、流れを貯液容器スロットの側部開口において水平に向けることが、残存サンプルの除去において特に効率的である。ピンを乾燥するために、ピン表面にかけて空気のような気体が流れている。
【００２６】
図７は、本発明によるピン洗浄機／乾燥機１００のブロック線図である。装置１００は、洗浄機／乾燥機組立品１０２を備え、その組立品において、ピンは後述するように洗浄及び乾燥される。洗浄流体容器１０４からの洗浄流体が組立品１０２を通って流れ、廃液容器１０６内に集められる。組立品１０２へ入る洗浄流体の流れは、例えば空気圧縮機１０８によって加圧される。あるいは、これ以外の様々な加圧装置も使用でき、例えば、洗浄流体に直接適用する、ギア、蠕動型、又は他のタイプの液体ポンプが含まれる。例えば真空ポンプ１１０を用いて、組立品１０２から洗浄流体と空気を引き出すために真空が適用される。
【００２７】
図８Ａ、図８Ｂは、代表的な洗浄機／乾燥機組立品１０２をそれぞれ示す平面及び正面断面図である。組立品１０２は、筐体１２２内に配置された１列の直立管１２０を含む構造を設けている。後述するように、各管１２０が、ピンの先端を受容するように構成されたピンチャンバを画定する。図に示した組立品１０２は、３２ピンプリントヘッド内のピンの洗浄用に設計されている。本発明による洗浄機／乾燥機組立品は、サイズの異なるプリントヘッドを収容すべく様々なサイズに製造できるので、これはその１例にすぎない。組立品１０２は、容器１０４からの洗浄流体を受容するための洗浄流体入口ポート１２４を１つ以上備えている。図８Ｂに示すように、組立品１０２は更に容器、より具体的には真空プレナムチャンバ、１２６を備えており、そこから、管からの廃洗浄流体と空気が、真空ポート１２８を介して引き出される。廃液容器１０６からの真空ラインはポート１２８と接続している。
【００２８】
図９Ａ、図９Ｂは、洗浄機／乾燥機組立品１０２における代表的な管１２０をそれぞれ示す平面及び正面断面図である。後述するように、各管は、洗浄流体と気体の流れが通るための開口部を備えている。管１２０を画定する壁は、１つ以上の洗浄流体入口ポート１３０を備える。好ましい実施形態は、４つの入口ポート１３０を具備し、４本の洗浄流体の流れがポート１３０を介して管１２０内に流入する。正圧下にある洗浄流体がこの管１２０の外壁に適用されると、流体が、管１２０に挿入したピン先端に衝突しながら、ポート１３０を介して流れに入る（図１０中の矢印で示す）。洗浄流体ポート１３０は、好ましくは、２つのポート１３０がピン内でスロット３０と平行する流れを生じるように整列していることが好ましい。洗浄流体の流れは、ピンが管内に挿入されている際に、ピンスロット１３０の根元又はその付近においてピン先端に衝突するように向けられている。
【００２９】
管１２０の内径は、管に挿入したピン先端の最大部分の直径の約１．５〜２．５倍の範囲内である。１．５ｍｍのピン直径では、内径２．２〜３．０ｍｍの管が効率的であることがわかっている。更に、直径が２５０μｍ及び３５０μｍの洗浄流体ポート１３０も効率的であることがわかっているが、これよりも大きい、又は小さいポートも使用できる。壁の厚さは、例えば２５０μｍ〜５００μｍとかなり広範囲であってよい。管１２０は、例えばタイプ３１６Ｗ又はタイプ３０４のステンレス鋼のような、ステンレス鋼製の皮下注射用管材料を含んでいる。このような管は、例えばＳｍａｌｌ Ｐａｒｔｓ， Ｉｎｃ．， Ｍｉａｍｉ Ｌａｋｅｓ ＦＬ ３３０１４から市販されている（サンプル部品番号Ｏ−ＨＴＸＸ−１２及びＯ−ＨＴＸＸ−９）。
【００３０】
管１２０内には、入口ポート１３０が、洗浄流体が管の中心に向かってほぼ放射状に向けられるように構成されている。入口ポートの別の構成も可能である。例えば、図１１は、本発明による別の洗浄機／乾燥機管１２０’の平面図である。図９Ａ、９Ｂに示した管１２０とは異なり、管１２０’は洗浄流体ポート１３０’を備えているが、これは、中心方向から若干ずらして方位付けされている。つまり、洗浄流体ポート１３０’は、洗浄流体を、管の中心から離れた方向に向け、渦巻き状の洗浄パターンを作るように角度付けされている。洗浄流体ポートは、これ以外の様々な方向にも向けることが可能である。例えば、図１２は、下方向に角度付けした洗浄流体ポート１３０”を具備する管１２０”を示す。図１３は、上方向に角度付けした洗浄流体ポート１３０’’’を具備する管１２０’’’を示す。図示はしていないが、中心からはずれた方位と組み合わせて、上方向又は下方向に角度付けした洗浄流体ポートを更に管に設けることもできる。
【００３１】
異なるタイプのピンが、プリントヘッドの底部から、約１０ｍｍ〜約２０ｍｍの範囲の様々な距離で突出している。プリントヘッドの底部から洗浄機／乾燥機組立品までの間に、少なくとも３ｍｍ、好ましくは６又は７ｍｍの隙間を確保するのが有利である。乾燥機能（後述する）が作動すると、プリントヘッド底部と洗浄機／乾燥機組立品の頂部との間の空間内に大量の空気（図１０中に矢印１３４で示す）が流れる。十分な隙間により、大幅な圧力低下無しに空気を流すことが可能になる。
【００３２】
洗浄時間（流体の流れが洗浄流体ポート１３０から噴出する時間）を、洗浄流体のタイプ、洗浄流体の圧力、洗浄流体ポートの直径に応じて、例えば０．５〜約３秒に変化させることができる。上述した直径の管で、水を洗浄流体として使用した場合、各ポートから約０．０７〜０．１５ｃｃ／秒の流量で、約３〜６ｍ／秒の洗浄流体速度を誘発する、５〜１０ｐｓｉの範囲の洗浄流体圧力を用いることが効率的であることがわかっている。
【００３３】
図１０に示すように、ピン洗浄中に、管の底部に適度の真空を適用して、洗浄流体の流れの導入と同時に空気流を生じるようにすることが好ましい。真空は、洗浄流体を、プリントヘッドの上方向に向かわせるのではなく、むしろ下方向へ向け、管から排出させ、組立品１０２の真空プレナムチャンバ１２６へと向かわせる。一般に、ピンはプリントヘッド内に滑動可能に搭載される。プリントヘッド内で滑動するピンの機械的許容値は、ピンがプリントヘッド内で滑動する軸上の洗浄流体が極く少量でも、ピンが突き刺さるようになっている。そのため、洗浄流体が、管の頂部からプリントヘッドへ向かって外部へ流れる、又は飛散することを禁止するのに十分な真空を採用することが有利である。更に、洗浄中における空気流により、ピン表面上の洗浄流体に接線速度が与えられるため、洗浄の効率が増加する。しかし、高い空気速度（約１０ｍ／秒以上）は、洗浄の流れをピンから逸らせ、空気流の方向へと向けてしまう可能性があるため、適用される真空は制限される。空気速度が高過ぎ、且つ洗浄流体速度が低すぎる場合、洗浄流体はピンに接触することなく管内を流下することができる。洗浄ステップ中に、管内で０．１〜約５ｍ／秒の範囲の空気速度を生じさせるのに十分な真空は、流れをピンから過度に逸らすことなく引っ張ってゆくのに十分である。
【００３４】
使用者が、洗浄乱流を更に増加させるために、ピン洗浄中に高真空（例えば、次の乾燥プロセスで使用されるような最高乾燥真空）を付加したいと希望するなら、洗浄流体の流れが、直交して流れている空気流を横断してピンに衝突できるのに十分な速度であるように、洗浄流体圧力を増やす。この場合、洗浄流体圧力が不十分だと、洗浄流体が管の内壁と接触したまま止まり、十分にピンと接触することなく、単に管の内径を流下する原因となり得る。上述した管の寸法で、洗浄流体圧力が約２０ｐｓｉよりも高ければ、最高乾燥真空を作動させている場合でも、洗浄流体の流れをピンに対して突進させるのに十分である。
【００３５】
洗浄／乾燥組立品１０２の通常の操作では、ピンを各管に対応するプリントヘッド位置に設置しているか否かに拘わらず、洗浄流体が組立品内の全ての洗浄−乾燥管１２０へ同時に配送される。様々な理由から、プリントヘッドは完全にはピンで占められないことが多い（例えば、使用者は大きなフットプリントのマイクロアレイを作成したくないかもしれず、これによりハイブリッド形成ダウンストリームの制御が容易になる）。洗浄流体の無駄を防ぐために、本システムは、随意に、組立品内の選択した管又は管のグループのみに洗浄流体を供給するように構成されている。この目的のために、組立品筐体は、随意に内部障壁を備えることで、望み通りに組立品内の特定のゾーンに流体が供給されるように、管又は管のグループをゾーン内に分離するようになっている。図７に示すように、組立品は、それぞれのゾーンに通じる複数の洗浄流体入力ポートを随意で設けている。各ゾーンへの洗浄流体の流れを制御するために、１つ又はそれ以上の洗浄機ゾーン選択バルブ１５０が設けられている。
【００３６】
洗浄プロセスが終了すると、洗浄流体にかかっている圧力が除去されるため、管内の洗浄流体ポートを通る流れが停止する。次に、ピンを乾燥するために、真空ポンプ１１０によって真空が適用され、ピンと管壁の間の環状隙間に空気が流れる。約５０ｍ／秒又はこれよりも早い空気速度を生じるのに十分な真空によって、ピンは数秒で効率的に乾燥する。以下の表は、約４０％ＲＨの大気湿度で、”Ｔｅｌｅｃｈｅｍ Ｃｈｉｐｍａｋｅｒ２”ピンからの水を２秒又はこれ未満で乾燥する２つの装置設計の例を示している。
【００３７】
【表２】
2004503354.tif 000004
【００３８】
例えば回転翼、線形ピストン、ダイヤフラム、そしてこれ以外のタイプのような多数のタイプの真空ポンプが市販されている。上記の流量と速度を生成するには、再生性の送風機タイプポンプが特に適当である。上述の試験で使用した真空ポンプは、Ｇａｓｔ Ｒｅｇｅｎａｉｒ Ｍｏｄｅｌｓ Ｒ１１０２ （２７ ｃｆｍ）とＲ４１１０−２ （９２ ｃｆｍ）であり、両方共ミシガン州Ｂｅｎｔｏｎ Ｈａｒｂｏｒ ４９０２３にあるＧａｓｔ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎより市販されている。
【００３９】
これらの流量で空気を移動させるには、真空ポンプ１１０と洗浄機／乾燥機組立品１０２の間にあるバルブ、取り付け具、管等を、空気流を過度に規制しないように構成する。過度の空気流規制を避けるための１つの指針は、管、取り付け具等の断面範囲を、洗浄機／乾燥機内の全ての管１２０の合計面積と、少なくとも同じ大きさに設計するというものである。上記の表にある２．３ｍｍの管と４８ピン組立品の場合には、合計面積は約２０２　ｍｍ２（０．３１　ｉｎ２）である（この面積を持つ１つの円形断面は直径約１６ｍｍ又は０．６３　ｉｎである）。このガイドラインを用いた場合、上記の表中直径３　ｍｍの管と９２　ｃｆｍの真空ポンプによる構成は、洗浄機／乾燥機組立品を通して１．５”の水銀気圧降下のみで動作する。
【００４０】
洗浄流体と、ピンから洗浄された残留物が、真空システムにより洗浄機／乾燥機組立品１０２から除去される。この液体は、真空ポンプ１１０に到達する前に空気から分離される。これは、空気／洗浄流体の混合流を容器１０６へ向け、空気速度を十分に遅くし、液体を底部に溜めることで達成される。適切な容器１０６の１例には、充填−空気抜きキャップ付きの、５．２５ガロンのポリマーラボカーボイ（イリノイ州バーノンヒル　６００６１にあるＣｏｌｅ Ｐａｒｍｅｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｃｏ．より市販、Ｃｏｌｅ Ｐａｒｍｅｒ Ｐ−０６０６３−２２）が挙げられる。流入する空気／洗浄流体の混合流は、容器１０６のキャップを通って底部へと向けられる。真空ポンプへの空気出口が容器の頂部（更にキャップ内）にあり、洗浄流体がほとんど混合していない空気を引き込む。
【００４１】
上述した洗浄／乾燥サイクルに様々な変更を加えることができる。例えば、複数の噴射洗浄を１回適用した後に完全に乾燥する代わりに、洗浄パルスと洗浄パルスの間に乾燥をして、複数のクイックパルスタイプの洗浄動作をピンに適用することができる。毛管動作を介してのみスロット内に洗浄流体を入れられるピンについては、スロット内の残留物を連続的に希釈する上で、この複数パルス洗浄サイクルが有利である。
【００４２】
更に、プリントヘッドの動作制御システムを利用して、洗浄／乾燥プロセス中にピンに小さな動作を与えることも有利である。ピンを垂直に（ピン軸に沿って）数ｍｍ移動する、又は数分の１ｍｍ程横方向に移動することにより、ピン表面上の洗浄流体の流れの乱れを更に増やすことが可能になる。更に、洗浄動作と乾燥動作の間に垂直に少し動かし、ピン先端を管内の空気乱流が高い位置に置くことによりピン乾燥が強まる。このような小さな動作に要する時間はほんの数分の１秒間であり、洗浄／乾燥サイクル時間が著しく追加されることはない。
【００４３】
所望であれば、本発明の洗浄機／乾燥機システムに複数のタイプの洗浄流体を使用することができる。例えば、ピンを洗剤溶液で洗浄した後に水で濯ぐことができる。更に、洗浄流体の定常流をピンに向ける代わりに、洗浄機／乾燥機組立品１０２への洗浄流体入口のバルブを迅速に開閉することで、洗浄流体をパルスの形で届けることができる。あるいは、加圧空気又はその他の気体を洗浄流体内に注入することで、洗浄流体のエアゾールを使用することもできる。
【００４４】
既述のように、マイクロアレイスポッタの囲い内の環境は、一般に５５％〜６５％の範囲内の湿度に制御されている。図１４のブロック線図に示すように、ピン洗浄機／乾燥機１００に、囲いの外部から主に低湿度空気を供給できるようにすることで、本発明による真空乾燥プロセスを迅速且つより効率的にすることが好ましい。既述のように、典型的な事務所及び研究所環境における空気は３０％〜４５％の範囲にある。洗浄機／乾燥機組立品１００を囲い２１の外壁付近に配置することで、囲い２１内における、組立品１００の乾燥機により空気を引き込む通気口及び管路１６０の構成が比較的容易になる。この通気配置内にフィルタ１６２を配置して、乾燥空気流への埃の混入を低減することが有利である。乾燥機からの空気は、管路１６４を通って囲いの外に排出される。
【００４５】
空気を、ピンの乾燥に使用する気体として記述しているが、これ以外を源とする気体の使用も可能であることに注目すべきである。このような乾燥気体には、例えば乾燥窒素、加熱した空気、又は乾燥した空気が含まれる。
【００４６】
ここで関連する本発明の範囲から逸脱せずに、上述の装置に何らかの変更を加えることができるため、上記の記述に含まれる、又は添付の図面に示した全ての事項は、限定の意味ではなく、例証として理解されることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術によるマイクロアレイスポッティング器具の簡略化したブロック線図である。
【図２】マイクロアレイピンを保持している、従来技術によるスポッティング器具のプリントヘッドの側面図である。
【図３】溝容器を備えた従来技術のピンの先端の拡大側面図である。
【図４】従来技術の流体槽ピン洗浄機の断面図である。
【図５】従来技術の超音波ピン洗浄機の断面図である。
【図６】従来技術のピン乾燥機の断面図である。
【図７】本発明によるピン洗浄機／乾燥機システムの簡略化したブロック線図である。
【図８Ａ】本発明による洗浄機／乾燥機システムの洗浄機／乾燥機組立品の平面図である。
【図８Ｂ】図８Ａの線８Ｂ−８Ｂにほぼ沿った洗浄機／乾燥機組立品の断面図である。
【図９Ａ】本発明による洗浄機／乾燥機組立品の管の平面図である。
【図９Ｂ】図９Ａの管の断面図である。
【図１０】管の拡大断面図であり、管内を通る流体の流れを示す。
【図１１】本発明による別の管の平面図である。
【図１２】本発明によるまた別の管の断面図である。
【図１３】本発明による更に別の管の断面図である。
【図１４】本発明によるマイクロアレイスポッティング器具の簡略化したブロック線図であり、乾燥機の空気の通気を示している。
【符号の説明】
１０：スポッタ、１６：プリントヘッド、２１：囲い、２２：ピン、２４：ピンヘッド、２６：ピンシャフト、２８：ピン先端、３０：スロット、５０：ピン洗浄機、５２：洗浄チャンバ、５４：開放流入チャンバ、５５：洗浄流体流入ポート、５６：ダム、５８：排水ポート、７０：洗浄装置、７４：洗浄チャンバ、８０：ピン乾燥機、８２：プレナムチャンバ、８４：乾燥機頂面、８６：ポート、８８：穴、１００：ピン洗浄機／乾燥機、１０２：洗浄機／乾燥機組立品、１０４：洗浄流体容器、１０６：廃液容器、１０８：空気圧縮機、１１０：真空ポンプ、１２０：直立管、１２０’：洗浄機／乾燥機管、１２０”、１２０’’’：管、１２２：筐体、１２４：洗浄流体入口ポート、１２６：真空プレナムチャンバ、１２８：真空ポート、１３０：洗浄流体入口ポート、１３０’：洗浄流体ポート、１３０”、１３０’’’洗浄流体ポート、１３２：矢印、１３４：矢印、１５０：洗浄機ゾーン選択バルブ、１６０：管路、１６２：フィルタ、１６４：管路
【図１】
2004503354.tif 000005
【図１４】
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【図３】
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【図５】
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【図９Ｂ】
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【図７】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004503354.tif 000048
【国際調査報告】
2004503354.tif 000049
2004503354.tif 000050
2004503354.tif 000051