(57)【要約】【課題】生体分子が固定化された担体を用いた生体分子間相互作用の分析において、多量の担体を迅速かつ効率的に処理するための手段を提供することである。【解決手段】担体上の生体分子を試料中の生体分子と相互作用させるための反応装置であって、試料および担体２３の温度を制御する温度制御装置１４、排出口２２を有する複数の担体収容部を有する担体ホルダー１１、洗浄液または気体を担体ホルダーの担体収容部に供給するための複数の供給孔を有する蓋体を備えた洗浄用ヘッド１２、ならびに担体ホルダー１１の担体収容部を収容可能な複数の凹部を有するホルダー収容容器１３を備える、前記反応装置。【選択図】図１
2007044033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
担体上の生体分子を試料中の生体分子と相互作用させるための反応装置であって、
試料および担体の温度を制御する温度制御装置、排出口を有する複数の担体収容部を有する担体ホルダー、洗浄液または気体を担体ホルダーの担体収容部に供給するための複数の供給孔を有する蓋体を備えた洗浄用ヘッド、ならびに担体ホルダーの担体収容部を収容可能な複数の凹部を有するホルダー収容容器を備える、前記反応装置。
【請求項２】
請求項１記載の反応装置、
生体分子が固定化された複数の担体を配置するためのロード用ステージ、
担体を、ロード用ステージから反応装置における担体ホルダーの担体収容部に移載する移載装置、および生体分子を含む複数の試料を、反応装置の担体ホルダーの担体収容部に分注する分注装置を備える、生体分子分析装置。
【請求項３】
ロード用ステージが洗浄装置を備える、請求項２記載の装置。
【請求項４】
分注装置が生体分子を含む試料の温度を制御するための温度制御装置を備える、請求項２または３記載の装置。
【請求項５】
洗浄用ヘッドの蓋体とホルダー収容容器により、担体ホルダーの担体収容部を密封状態にしうる、請求項１〜４のいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
反応装置の温度制御装置がホルダー収容容器に設置され、ホルダー収容容器が移動可能である、請求項１〜５のいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
生体分子の相互作用を分析する方法であって、
生体分子が固定化された複数の担体をロード用ステージに配置する工程、
担体を、ロード用ステージから、排出口を有する複数の担体収容部を有する担体ホルダーに移載する工程、ここで、該担体ホルダーの担体収容部は、担体ホルダーの担体収容部を収容可能な複数の凹部を有するホルダー収容容器の該複数の凹部に収容されており、
分注装置により、生体分子を含む複数の試料を担体ホルダーの担体収容部に分注する工程、
洗浄液または気体を担体ホルダーの担体収容部に供給するための複数の供給孔を有する蓋体を備えた洗浄用ヘッドを移動させて担体ホルダーを蓋体で覆うことにより、担体ホルダーの担体収容部を密封する工程、
温度制御装置により試料および担体の温度を変化させ、担体上に固定化された生体分子と試料に含まれる生体分子とを相互作用させる工程、および
担体ホルダーとホルダー収容容器とを分離させ、洗浄用ヘッドの供給孔から洗浄液または気体を担体収容部に供給することにより担体を洗浄または乾燥する工程
を含む前記方法。
【請求項８】
温度制御装置がホルダー収容容器に設置され、ホルダー収容容器が移動することにより担体ホルダーのホルダー収容容器への収容と分離とを実施する、請求項７記載の方法。
【請求項９】
ロード用ステージが洗浄装置と温度制御装置とを備え、ロード用ステージもしくはロード用ホルダーの少なくとも担体を配置する表面、または担体底部が熱剥離性接着剤からなり、温度制御装置によって剥離する温度未満に変化させることにより担体へ生体分子を固定化して洗浄を行い、さらに温度を剥離温度へ上昇させることにより担体を剥離する、請求項７または８記載の方法。
【請求項１０】
試料に含まれる生体分子が核酸であり、試料を分注する前に、分注装置に備えられた温度制御装置によって温度を変化させることにより、試料中の核酸をＰＣＲ反応に付す工程をさらに含む、請求項７〜９のいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
生体分子が核酸であり、担体上に固定化された核酸と試料に含まれる核酸とを相互作用させる工程の少なくとも一部において、温度制御装置によって温度を変化させることによってＰＣＲ反応を実施する、請求項７〜１０のいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
ＰＣＲ反応が非対称ＰＣＲ反応である、請求項１０または１１記載の方法。
【請求項１３】
担体が、シリコン材料からなる基板表面にカーボン層と化学修飾基とを有する固体支持体である請求項７〜１２のいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、担体上に固定化された生体分子を相互作用させるための反応装置、該反応装置を備える生体分子分析装置、ならびに生体分子の相互作用を分析する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、核酸、糖鎖、タンパク質などの生体分子を担体上に固定化し、それにターゲットとなる生体分子を反応させて両分子の相互作用を研究する方法が広く使われている。
【０００３】
ＤＮＡやタンパク質が固定化された担体は、ＤＮＡチップやプロテインチップと称され、分注対象物やシリコン等の担体上に１平方センチメートル当たり数百から数十万の密度でＤＮＡやタンパク質を整列させ、固定化することにより作成される。ある生物種の全ての遺伝子配列が解明されている場合、その情報を元にＤＮＡチップを作成することにより、１回のハイブリダイゼーションで試料の全発現情報を得る技術が発展してきた。つまり配列が既知のＤＮＡをアレイ状態に整列・固定化させ、そこに未知の試料を加えてハイブリダイゼーションを起こさせることにより、ＤＮＡチップには数千種類の異なるＤＮＡプローブが含まれているために、同時に数千個の遺伝子を同定することができる。基礎研究の分野では、ＤＮＡチップは、既知遺伝子の発現パターンと比較することにより新たに発見された遺伝子の機能を推定する研究やシグナル伝達経路における重要物質を特定する研究や新種の遺伝子を同定する研究に利用されている。また治療薬にとっての新たな標的分子の発見、病気の診断やゲノム毒物学、疾病関連遺伝子の探索などの高いスループットが要求される分野においても重要な技術となっている。
【０００４】
プロテインチップは、抗体を固定化した抗体アレイを用い、ＥＬＩＳＡ法をチップ上で行うものが主流である。ＥＬＩＳＡ法は既に確立された技術であり、高感度分析が可能なためである。将来的には、プロテインチップは臨床診断、健康のモニター、環境、食品検査などの役割を担うと期待されている。
【０００５】
上記のようなＤＮＡチップまたはプロテインチップを用いた測定作業は、試料数が多いため単純な作業の繰り返しが発生すること、各工程で用いる装置が独立しているため広い設置面積が必要であること、反応温度の管理を行う必要があり反応の進行に長時間を要すること、更に微量な試料を精度高く取り扱うことが必要であること等の理由から、各工程を機械化して自動的に行うことが従来から切望されていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、生体分子が固定化された担体を用いた生体分子間相互作用の分析において、多量の担体を迅速かつ効率的に処理するための手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、温度制御装置、排出口を有する複数の担体収容部を有する担体ホルダー、複数の供給孔を有する蓋体を備えた洗浄用ヘッド、ならびに担体収容部を収容可能なホルダー収容容器を備える反応装置を用いて生体分子の相互作用を実施することにより、担体上の生体分子の相互作用、洗浄および乾燥が効率的かつ迅速に実施できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は以下の発明を包含する。
（１）担体上の生体分子を試料中の生体分子と相互作用させるための反応装置であって、
試料および担体の温度を制御する温度制御装置、排出口を有する複数の担体収容部を有する担体ホルダー、洗浄液または気体を担体ホルダーの担体収容部に供給するための複数の供給孔を有する蓋体を備えた洗浄用ヘッド、ならびに担体ホルダーの担体収容部を収容可能な複数の凹部を有するホルダー収容容器を備える、前記反応装置。
【０００９】
（２）（１）記載の反応装置、
生体分子が固定化された複数の担体を配置するためのロード用ステージ、
担体を、ロード用ステージから反応装置における担体ホルダーの担体収容部に移載する移載装置、および
生体分子を含む複数の試料を、反応装置の担体ホルダーの担体収容部に分注する分注装置を備える、生体分子分析装置。
（３）ロード用ステージが洗浄装置を備える、(２)記載の装置。
【００１０】
（４）分注装置が生体分子を含む試料の温度を制御するための温度制御装置を備える、(２)または(３)記載の装置。
（５）洗浄用ヘッドの蓋体とホルダー収容容器により、担体ホルダーの担体収容部を密封状態にしうる、（１）〜（４）のいずれかに記載の装置。
【００１１】
（６）反応装置の温度制御装置がホルダー収容容器に設置され、ホルダー収容容器が移動可能である、（１）〜（５）のいずれかに記載の装置。
【００１２】
（７）生体分子の相互作用を分析する方法であって、
生体分子が固定化された複数の担体をロード用ステージに配置する工程、
担体を、ロード用ステージから、排出口を有する複数の担体収容部を有する担体ホルダーに移載する工程、ここで、該担体ホルダーの担体収容部は、担体ホルダーの担体収容部を収容可能な複数の凹部を有するホルダー収容容器の該複数の凹部に収容されており、
分注装置により、生体分子を含む複数の試料を担体ホルダーの担体収容部に分注する工程、
洗浄液または気体を担体ホルダーの担体収容部に供給するための複数の供給孔を有する蓋体を備えた洗浄用ヘッドを移動させて担体ホルダーを蓋体で覆うことにより、担体ホルダーの担体収容部を密封する工程、
温度制御装置により試料および担体の温度を変化させ、担体上に固定化された生体分子と試料に含まれる生体分子とを相互作用させる工程、および担体ホルダーとホルダー収容容器とを分離させ、洗浄用ヘッドの供給孔から洗浄液または気体を担体収容部に供給することにより担体を洗浄または乾燥する工程を含む前記方法。
【００１３】
（８）温度制御装置がホルダー収容容器に設置され、ホルダー収容容器が移動することにより担体ホルダーのホルダー収容容器への収容と分離とを実施する、（７）記載の方法。
【００１４】
（９）ロード用ステージが洗浄装置と温度制御装置とを備え、ロード用ステージもしくはロード用ホルダーの少なくとも担体を配置する表面、または担体底部が熱剥離性接着剤からなり、温度制御装置によって剥離する温度未満に変化させることにより担体へ生体分子を固定化して洗浄を行い、さらに温度を剥離温度へ上昇させることにより担体を剥離する、（７）または（８）記載の方法。
【００１５】
（１０）試料に含まれる生体分子が核酸であり、試料を分注する前に、分注装置に備えられた温度制御装置によって温度を変化させることにより、試料中の核酸をＰＣＲ反応に付す工程をさらに含む、（７）〜（９）のいずれかに記載の方法。
【００１６】
（１１）生体分子が核酸であり、担体上に固定化された核酸と試料に含まれる核酸とを相互作用させる工程の少なくとも一部において、温度制御装置によって温度を変化させることによってＰＣＲ反応を実施する、（７）〜（１０）のいずれかに記載の方法。
（１２）ＰＣＲ反応が非対称ＰＣＲ反応である、（１０）または（１１）記載の方法。
（１３）担体が、シリコン材料からなる基板表面にカーボン層と化学修飾基とを有する固体支持体である（７）〜（１２）のいずれかに記載の方法。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、生体分子が固定化された担体を用いた生体分子間相互作用の分析において、担体上での生体分子の相互作用、洗浄および乾燥が効率的に実施でき、多量の担体を迅速に処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
一実施形態において本発明は、担体上の生体分子を試料中の生体分子と相互作用させるための反応装置に関する。該反応装置は、試料および担体の温度を制御する温度制御装置、排出口を有する複数の担体収容部を有する担体ホルダー、洗浄液または気体を担体ホルダーの担体収容部に供給するための複数の供給孔を有する蓋体を備えた洗浄用ヘッド、ならびに担体ホルダーの担体収容部を収容可能な複数の凹部を有するホルダー収容容器を備える。
【００１９】
別の実施形態において本発明は、ロード用ステージ、上記反応装置、移載装置および分注装置を備える、生体分子分析装置に関する。
【００２０】
本発明において生体分子には、一本鎖および二本鎖ＤＮＡおよびＲＮＡなどの核酸、ポリペプチド、糖などが包含される。本発明において、ポリペプチドには、オリゴペプチドおよびタンパク質が包含される。生体分子の相互作用としては、ポリペプチド同士の相互作用、核酸同士の相互作用、およびポリペプチドと核酸との相互作用が挙げられ、具体的には、抗原抗体反応、アビジン−ビオチンの結合反応、酵素と基質の結合反応、核酸相補鎖間のハイブリダイゼーション、リガンドとレセプターの結合反応、核酸と転写因子の結合反応、細胞接着因子の結合反応などが挙げられる。本発明は、核酸の相互作用、特に核酸相補鎖間のハイブリダイゼーションの分析において好適に用いられる。
【００２１】
本発明において、ロード用ステージは、生体分子が固定化された複数の担体を配置するためのものとして構成される。ロード用ステージは、既に複数の担体が配列されたロード用ホルダーを配置するためのものとして構成してもよい。ロード用ステージは、好ましくは、洗浄装置を備え、該洗浄装置により、反応装置において生体分子間相互作用を実施する前に、生体分子が固定化された担体を洗浄することができる。洗浄装置としては、当技術分野で通常用いられるものを使用でき、通常、給水装置、撹拌装置および乾燥装置等を備える。給水装置は、通常、洗浄液を含む容器およびリンス用滅菌水を含む容器を備え、洗浄液は当技術分野で通常用いられるものを使用でき、例えば、ＳＳＣ／ＳＤＳを使用できる。担体洗浄後の乾燥は、例えば、ブロー乾燥を行うブロー乾燥ヘッドまたは遠心機により実施できる。
【００２２】
洗浄装置は、好ましくは温度制御装置を備える。温度制御装置は、通常、加熱装置を含む。ロード用ステージもしくはロード用ホルダーの少なくとも担体を配置する表面、または担体底部は、好ましくは熱剥離性接着剤からなり、熱剥離性接着剤は、担体を配置した後、温度制御装置によって一定温度に加熱されることにより担体を剥離可能な状態とすることができる。熱剥離性接着剤としては、特に限定はなく、当技術分野で公知のものを使用でき、例えば紫外線硬化型接着剤、およびそれらに発泡剤を配合した接着剤を使用できる。熱剥離性接着剤は、加熱時に接着面から発泡して剥離しやすくなる性質を有するので、加熱することにより容易に剥離できる。洗浄する前に、生体分子がスポットされた担体を温度制御装置を用いて加熱することにより、生体分子の担体への固定化を行ってもよい。
【００２３】
また、上記熱剥離性接着剤がポリエステルなどのフィルム状の基材に層状に塗布されたシート（熱剥離性接着シート）も使用することができ、そのようなシートとしては市販品を利用することができる。熱剥離性接着剤または熱剥離性接着シートは、５０〜２００℃で１秒〜２０分加熱することにより担体を剥離可能な状態とすることができる。
【００２４】
熱剥離性接着剤または熱剥離性接着シートを用いることにより、温度制御によって、担体を固定化して担体を洗浄するとともに、洗浄後、担体を剥離可能な状態として、反応装置に移載することができる。担体の固定化と剥離とを温度制御によって実施できることから、自動的な操作が可能であり、また生体分子が固定化された担体が汚染されるリスクを減少することができる。
【００２５】
ロード用ステージに配置された担体は、反応装置における担体ホルダーの担体収容部に、好ましくは移載装置によって移載される。移載装置としては、ロード用ステージ上に配置された複数の担体を、担体ホルダーにおける複数の担体収容部にそれぞれ移載できるものであれば特に制限されない。移載装置は、好ましくはつかみ具および平面方向と鉛直方向へ自在に移動可能なアームユニットを備え、担体の側面をつかんで移動することにより、つかみ具が担体上に固定化された生体分子と接触することなく、担体を担体ホルダーへ搬送する。移載装置は、相互作用および洗浄後の担体を担体ホルダーから取り出して任意の平面位置へ搬送することもできる構成とすることが好ましい。
【００２６】
担体上の生体分子を別の生体分子と相互作用させるための反応装置は、温度制御装置、担体ホルダー、洗浄用ヘッド、およびホルダー収容容器を備える。図１に、反応装置の一実施形態の側面図を示す。１１は担体ホルダー、１２は洗浄用ヘッド、１３はホルダー収容容器、１４は温度制御装置を示す。また、Ｍは洗浄用ヘッドの前後移動モーター、ＣＹは上下駆動用シリンダーを示す。図１の上に記載したＣＹは洗浄用ヘッド１２を上下に駆動するシリンダーであり、右横に記載したＣＹはホルダー収納容器１３を上下に駆動するシリンダーである。
【００２７】
担体ホルダー１１は、排出口２２を有する複数の担体収容部２１を有する。各担体収容部は、通常、担体２３を配置可能な底面部を有する凹状容器として構成され、洗浄液や乾燥用の気体を排出するための排出口２２をそれぞれ有する。排出口２２は、洗浄液や乾燥用の気体を排出できる構造であれば特に制限されず、複数でも単数でもよい。また、担体収容部２１がざる状の構造を有していてもよい。図２に担体ホルダー１１の一実施態様の断面図を示す。図２には担体収容部２１が２つ示されており、各担体収容部は排出口２２を有し、それぞれ担体２３が収容されている。図３に複数の担体収容部が配列された担体ホルダー１１の一実施態様の上面概略図を示す。担体収容部２１は上方に開口しており、好ましくは、移載装置における担体２３をつかむためのつかみ具が出入りするための溝３１を有する。
【００２８】
洗浄用ヘッド１２は、洗浄液または気体を担体ホルダー１１の担体収容部２１に供給するための複数の供給孔を有する蓋体を備え、好ましくは移動可能である。洗浄用ヘッド１２の蓋体は、担体ホルダー１１の担体収容部２１が開口している面を覆うことが可能なように構成される。洗浄用ヘッド１２の蓋体の供給孔は、好ましくは担体ホルダー１１の各担体収容部に対応するように形成されている。洗浄用ヘッド１２は、洗浄液供給ユニットおよび気体供給ユニットに連結されており、これらのユニットから洗浄液や気体が洗浄用ヘッド１２における蓋体上部の空間に供給され、循環する。
【００２９】
図４に、洗浄用ヘッド１２の一実施態様の平面図を示す。図４において、４１は洗浄液または乾燥用の気体、４２は蓋体、４３は蓋体の供給孔を示す。蓋体の供給孔と担体ホルダー１１の担体収容部２１の開口との平面方向の位置を一致させ、好ましくは蓋体と担体ホルダー１１とを密着させ、洗浄用ヘッド１２における蓋体上部に洗浄液や乾燥用の気体を循環させることにより、供給孔から洗浄液や乾燥用の気体が排出され、担体収容部内の担体を洗浄または乾燥することができる（図５ｂ参照）。
【００３０】
また、上記洗浄用ヘッド１２は、平面方向で移動させることにより、担体ホルダー１１の担体収容部２１の開口位置と蓋体の供給孔の位置とをずらすことができ、ずらした状態で洗浄用ヘッドの蓋体と担体ホルダー１１とを密着させることにより、担体収容部の開口５２をふさぐことができる（図５ａ参照）。
【００３１】
ホルダー収容容器１３は、担体ホルダーの担体収容部２１を収容可能な複数の凹部を有する。担体ホルダー１１の担体収容部２１は、上記のとおり排出口２２を有するが、ホルダー収容容器の凹部に収容されることにより、排出口２２がふさがれる（図５ａ参照）。担体ホルダーの凹部は、好ましくは各担体収容部をそれぞれ収容可能なように、担体ホルダー１１の担体収容部２１の位置に対応するように形成される。
【００３２】
ホルダー収容容器の凹部５３には、生体分子を含む試料が、通常分注装置６３により分注される。ホルダー収容容器の凹部に収容され、生体分子が固定化された担体が移載された担体収容部２１に、試料を分注することにより、担体上の生体分子と試料中の生体分子とを接触させることができる。好ましくは、ホルダー収容容器１３に収容された担体ホルダーに、担体収容部の開口５２と洗浄用ヘッド蓋体の供給孔の位置をずらした状態で、洗浄用ヘッド１２の蓋体を密着させることにより、担体収容部２１を密封することができる。図５ａに、担体収容部２１が上記のように密封された状態の一実施態様を示す。図５ａにおいて、１３はホルダー収容容器、１１は担体ホルダー、２１は担体収容部、５１は蓋体の供給孔、５２は担体収容部の開口、１２は洗浄用ヘッド、４２は洗浄用ヘッドの蓋体を示す。
【００３３】
本発明の反応装置において、担体２３および試料の温度を制御する温度制御装置１４は、好ましくは、ホルダー収容容器１３に設置される。温度制御装置１４によって、密閉されたホルダー収容容器に収容された担体収容部内の試料および担体の温度を制御させることによって、ＰＣＲ反応を実施したり、生体分子相互作用の条件、例えばハイブリダイゼーション条件を制御することができる。
【００３４】
生体分子の相互作用または反応を行った後、担体ホルダー１１とホルダー収容容器を分離すると、担体収容部２１の排出口２２から試料が流れ出るため、担体２３と試料とを分離することができる。そして、洗浄用ヘッド１２の蓋体の供給孔と担体収容部の開口５２の位置が一致するように蓋体を移動後、好ましくは洗浄用ヘッドの蓋体と担体ホルダー１１とを密着させ、供給孔から洗浄液を供給することにより、担体収容部内の担体を効率的に洗浄することができる。また、供給孔から気体、好ましくは窒素などの不活性気体を供給することにより、担体２３を乾燥させることもできる。図５ｂに、担体ホルダー１１とホルダー収容容器１３が分離している状態の一実施態様を示す。図５ｂにおいて、１２は洗浄用ヘッド、１１は担体ホルダー、１３はホルダー収容容器、２１は担体収容部、４２は洗浄用ヘッドの蓋体、５１は蓋体の供給孔、５２は担体収容部の開口、５３はホルダー収容容器の凹部、５４の矢印は洗浄液または気体の流れる方向を示す。
【００３５】
洗浄用ヘッド１２において、蓋体の供給孔の位置を担体収容部２１の開口部と一致させたりずらしたりする操作は、一旦、洗浄用ヘッド１２の蓋体と担体ホルダー１１とを上限に分離した後、洗浄用ヘッド１２を平面方向に移動させることにより行うのが好ましい。
【００３６】
担体ホルダー１１のホルダー収容容器への収容、および担体ホルダー１１のホルダー収容容器１３からの分離は、担体ホルダー１１およびホルダー収容容器１３のいずれを移動させることによって行ってもよいが、好ましくはホルダー収容容器１３を上下に移動させることによって行う。
【００３７】
分注装置６３は、反応装置におけるホルダー収容容器の凹部５３に収容された担体収容部２１に、生体分子を含む複数の試料をそれぞれ分注する。分注装置６３は、当技術分野で通常用いられるものを使用でき、通常、複数の試料を収容する容器（例えば、９６ウェルもしくは３８４ウェルプレート）ならびに容器を収容する蓋閉め可能なホルダー部と、複数本のチップノズルと、チップノズルにチップを装着および脱着させる機構と、装着されたチップが試料を吸引または注入する機構と、平面方向と鉛直方向へ自在に移動可能なアームユニットを備える分注ヘッドを有する。
【００３８】
分注装置６３のホルダー部は、好ましくは温度制御装置を備える。温度制御装置は、通常、加熱装置および冷却装置を含む。試料に含まれる生体分子が核酸である場合は、ホルダー部を蓋により密閉した状態で温度制御装置によって、分注装置６３の容器内に収容された試料の温度を変化させることにより、該容器内でＰＣＲ反応を実施することができる。分注装置６３においてＰＣＲ反応を実施できる構成とすることにより、核酸を相互作用させる場合に、試料内に含まれる核酸を予め別の装置で増幅させる必要がなく、試料をそのまま分注装置６３の容器にサンプリングするだけで、そのまま相互作用に使用することができる。
【００３９】
本発明の生体分子分析装置は、上記反応装置、ロード用ステージ６１、移載装置および分注装置６３に加えて、相互作用および洗浄後の担体２３を取り出して配置するためのアンロード用ステージ６２を備えることが好ましい。
【００４０】
図６に、ロード用ステージ６１、反応装置、移載装置および分注装置６３を備える、生体分子分析装置の一実施態様の上面概略図を示す。図６において、１１は担体ホルダー、１３はホルダー収容容器、１２は洗浄用ヘッド、６１はロード用ステージ、６２はアンロード用ステージ、６３は分注装置示す。図６において、ロード用ステージに配置された担体は、場合により洗浄され、移載装置（図示せず）によって担体ホルダー１１に移載される。ここで担体ホルダー１１の担体収容部は、ホルダー収容容器の凹部にそれぞれ収容され、その結果担体収容部の排出口はふさがれている。分注装置６３は、チップノズルに装着された複数のチップ内に試料を吸引したヘッド部が、Ｘ−Ｙ方向に移動することによって、担体ホルダー１１の上部へ到達後、下降し、担体収容部内に試料を分注する。続いて、洗浄用ヘッド１２がＸ−Ｙ方向に移動して、担体ホルダー１１の上部へ移動し、そしてさらに上下（Ｚ方向）に移動することにより、洗浄用ヘッド１２の蓋体が担体ホルダー１１と密着する。そして担体収容部内で生体分子の相互作用または反応が行われる。このとき、洗浄用ヘッド１２の蓋体が、供給孔の位置を担体ホルダー１１の開口に対してずらした状態で担体ホルダー１１に密着することにより、担体収容部内は密封される。この際、温度制御装置が担体収容部内の温度を制御する。反応終了後、ホルダー収容容器１３と担体ホルダー１１とが分離することにより、担体ホルダー１１の排出口から試料が流れ出し、担体と試料とが分離される。洗浄用ヘッド１２が一旦担体ホルダー１１と離れ、Ｘ-Ｙ方向にわずかに移動し、蓋体の供給孔の位置と担体収容部の開口部の位置を合わせ、再び蓋体と担体ホルダー１１とが密着する。そして供給孔から洗浄液または気体が供給されることにより、担体の洗浄および乾燥が行われる。その後、洗浄用ヘッド１２は、担体ホルダー１１の上部から離れ、移載装置により担体は担体ホルダー１１から取り出される。
【００４１】
本発明はまた、生体分子の相互作用を分析する方法に関する。本発明の方法は、
ａ）生体分子が固定化された複数の担体２３をロード用ステージ６１に配置する工程、
ｂ）担体２３を、ロード用ステージ６１から、排出口を有する複数の担体収容部２１を有する担体ホルダー１１に、好ましくは移載装置により移載する工程、ここで該担体ホルダー１１の担体収容部２１は、担体ホルダー１１の担体収容部２１を収容可能な複数の凹部を有するホルダー収容容器１３の該複数の凹部に収容されており、
ｃ）分注装置６３により、生体分子を含む複数の試料を担体ホルダー１１の担体収容部に分注する工程、
ｄ）洗浄液または気体を担体ホルダーの担体収容部２１に供給するための複数の供給孔を有する蓋体を備えた洗浄用ヘッド１２を移動させて担体ホルダー１１を蓋体で覆うことにより、担体ホルダー１１の担体収容部２１を密封する工程、
ｅ）温度制御装置１４、好ましくはホルダー収容容器１３に設置された温度制御装置１４により試料および担体の温度を変化させることにより、担体上に固定化された生体分子と試料に含まれる生体分子とを相互作用させる工程、および
ｆ）担体ホルダー１１とホルダー収容容器１３とを分離させ、好ましくは、ホルダー収容容器１３を下降させることにより担体ホルダー１１の担体収容部２１をホルダー収容容器１３から分離させ、洗浄用ヘッド１２の蓋体の供給孔から洗浄液または気体を担体収容部２１に供給することにより担体２３を洗浄または乾燥する工程
を含む。
【００４２】
工程ｆにおいて、工程ｅで相互作用しなかった生体分子は洗い流され、担体上の生体分子と相互作用した生体分子のみが担体上に残る。担体の乾燥は、窒素等の不活性気体を供給孔から吹き付けることによって行う。上記のように処理された担体は、相互作用を検出する工程に付される。相互作用の検出方法は、用いる生体分子および相互作用に基づいて、当業者であれば適宜選択できる。
【００４３】
本発明において用いられる生体分子を含む試料として、特に制限されないが、細胞抽出物、菌体抽出物、無細胞系合成産物、ＰＣＲ（Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ ｃｈａｉｎ Ｒｅａｃｔｉｏｎ）産物、酵素処理産物、合成ＤＮＡ、合成ＲＮＡ、合成ペプチド等が挙げられる。また、試料としては予め対象の生体分子を抽出したものを分注装置６３に設置することが好ましい。生体分子の抽出は、当技術分野で通常用いられる方法により実施できる。例えば、ＤＮＡを抽出する場合には、フェノール抽出及びエタノール沈殿を行う方法、臭化セチルトリメチルアンモニウムを用いる方法、ガラスビーズを用いる方法などを利用することができる。またＲＮＡを抽出する場合には、グアニジン−塩化セシウム超遠心法、ホットフェノール法、又はチオシアン酸グアジニウム−フェノール−クロロホルム（ＡＧＰＣ）法などを利用することができる。
【００４４】
試料に含まれる生体分子として核酸を相互作用させる場合は、試料を分注する前に、分注装置６３に備えられた温度制御装置によって温度を制御することにより、試料中の核酸をＰＣＲ反応、好ましくは非対称ＰＣＲ反応により増幅することができる。増幅は、好ましくは増幅断片が検出可能なレベルになるまで行う。
【００４５】
ＰＣＲ反応の条件は、通常、(1)９４〜９８℃で０秒〜５分の熱変性、(2)９５〜９８℃で０秒〜５分の熱変性、(3)３７〜６８℃で０秒〜２分のアニーリング、(4)７０〜７５℃で５秒〜５分の伸長反応、(5)７０〜７５℃で約５分の伸長反応からなり、(2)〜(4)の工程を２０〜４０サイクル繰り返すことにより、核酸を増幅する。
【００４６】
上記ＰＣＲ反応の条件は、プライマーの種類、ＤＮＡポリメラーゼの種類および増幅する核酸の長さ等に基づき当業者であれば適宜設定できる。(2)の工程および(3)の工程で、所定の温度まで変化させるがその温度で保持することなく（すなわち０秒）、次の工程の温度への変化を開始させても、核酸を十分に増幅させることができ、ＰＣＲの反応時間を短縮できる。
【００４７】
非対称ＰＣＲは、通常のＰＣＲでは増幅用の２種類のプライマーをそれぞれ等量用いるのに対し、１本鎖として得たい方のプライマーを、もう一方のプライマーよりも多量に入れてＰＣＲを行う方法である。そうすることにより、ＰＣＲサイクルの始めのうちは２本鎖ばかりが作り出されてくるが、少ない方のプライマーが使い尽くされてくると、以後、１本鎖のＤＮＡが毎回作り出されてくるようになる。２本鎖ＤＮＡをターゲットとして用いた場合、このＤＮＡ同士が相互にハイブリダイズしてしまい、プローブ核酸とハイブリダイズできなくなってしまうために感度が低くなってしまうという問題点があるが、非対称ＰＣＲにより調製した１本鎖ＤＮＡを用いることにより、このような問題がなく高感度な検出が可能になる。
【００４８】
本発明において、非対称ＰＣＲにおける一方のプライマー濃度に対する他方のプライマーの濃度比は、通常１未満、好ましくは１／２以下、より好ましくは１／１００〜１／１０である。
【００４９】
増幅反応の過程で取り込まれるｄＮＴＰ（ｄＡＴＰ、ｄＣＴＰ、ｄＧＴＰ、ｄＴＴＰを等量含んだもの）もしくはＰＣＲ用プライマー等に、放射性同位体、蛍光物質、発光物質などの標識体を作用させ、この標識体を検出することにより、核酸の相互作用を分析することができる。放射性同位体としては、３２Ｐ、１２５Ｉ、３５Ｓなどを用いることができる。また蛍光物質としては、例えば、フルオレセン（ＦＩＴＣ）、スルホローダミン（ＴＲ）、テトラメチルローダミン（ＴＲＩＴＣ）などを用いることができる。また発光物質としてはルシフェリンなどを用いることができる。これら標識体の種類や標識体の導入方法等に関しては、特に制限されることはなく、従来公知の各種手段を用いることができる。例えば標識体の導入方法としては、放射性同位体を用いるランダムプライム法が挙げられる。
【００５０】
試料由来の核酸と担体上の核酸とを相互作用させる場合、核酸抽出試料またはＰＣＲ産物に、ＳＳＣおよびＳＤＳを含むハイブリダイズ用バッファ（例えば、１〜５×ＳＳＣ／０．１〜１％ＳＤＳ）を添加し、これを担体上の核酸と相互作用させることが好ましい。上記ハイブリダイズ用バッファを用いることにより、ハイブリダイゼーションの時間を短縮することができる。
【００５１】
また、工程ｅにおいて担体２３に固定化された核酸と試料中の核酸とを相互作用、すなわちハイブリダイズさせる態様においては、工程ｅの少なくとも一部において、温度制御装置１４によって温度を制御することによってＰＣＲ、好ましくは非対称ＰＣＲを実施することが好ましい。少なくとも一部とは、少なくとも一部の時間において、非対称ＰＣＲ反応とハイブリダイズ反応が平行して行われることを意味し、より好ましくはＰＣＲ反応とハイブリダイズ反応が平行して行われる。また、核酸を含む試料にポリヌクレオチドプローブを存在させてプローブの伸長反応とハイブリダイズを行うこともできる。さらに、振動等による撹拌または電場の付与を行うと反応速度を上げることができる。
【００５２】
非対称ＰＣＲにおいて、担体２３に固定化する核酸プローブは、非対称ＰＣＲにより増幅された一本鎖増幅断片の特定部位と結合し、かつ未反応のプライマーとは結合しないものであることが好ましい。この理由は、非対称ＰＣＲにより多量に増幅され１本鎖として存在する増幅断片を対象とした方がハイブリダイズの効率が格段に向上すること、増幅された１本鎖の相補鎖ができにくいことである。また、非対称ＰＣＲに用いるプライマーと同じ塩基配列を有する核酸をプローブとして用いると、ＰＣＲ液中の未反応プライマーが優先的に増幅断片に結合してしまい充分なプローブとのハイブリダイズ効率が得られないからである。
【００５３】
ハイブリダイゼーション反応は、ストリンジェントな条件下で行う必要がある。ストリンジェントな条件は当技術分野で周知であり、特に限定されない。例えば、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件とは、例えば、ナトリウム濃度が１５〜４０ｍＭ、好ましくは１５〜２０ｍＭで、温度が４０〜７０℃、好ましくは６０〜６５℃の条件を示す。特に、ナトリウム濃度が１６〜１７ｍＭで温度が６５℃の場合が最も好ましい。
【００５４】
また、一実施形態においては、ロード用ステージ６１もしくはロード用ホルダーの少なくとも担体２３を配置する表面、または担体底部が熱剥離性接着剤または熱剥離性接着シートからなる。その場合、ロード用ステージ６１は洗浄装置を備え、該洗浄装置は温度制御装置を備える。担体２３をロード用ステージ６１に配置した後、温度制御装置によって熱剥離性接着剤または熱剥離性接着シートを剥離可能な一定温度に加熱することにより担体２３を剥離可能な状態とすることができる。
【００５５】
本発明において処理の対象となる生体分子が固定化された担体２３は、当技術分野で公知の方法によって製造することができる。例えば、生体分子をスポッティグ用バッファーに溶解し、担体上にスポッティングすることにより、生体分子を担体上に固定化する。スポッティング用バッファーとしては、ＰＥＧ（ポリエチレングリコール）溶液、グリセリン溶液、ＰＢＳ（リン酸緩衝化生理食塩水）、ＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）、３×ＳＳＣ（ｓａｌｉｎｅ  ｓｏｄｉｕｍ  ｃｉｔｒａｔｅ）、純水等を使用することができる。調製したスポッティング用溶液を、９６ウェルもしくは３８４ウェルプレートに分注し、分注した溶液をスポッター装置等によって担体上にスポッティングすることができる。または、マイクロピペッターにて手動でスポッティングしてもよい。このとき、多種類の生体分子を互いに独立したスポットとしてアレイ状に配列することにより、この複数種の生体分子を迅速に分析することができる。
【００５６】
固定化する生体分子が核酸である場合には、スポッター装置を用いて、ポリ陽イオン（ポリリシン、ポリエチレンイミン等）で表面処理した担体表面にスポッティングして、ＤＮＡの荷電を利用して担体上に静電結合させる方法が一般的に利用される。また、担体表面の処理方法として、アミノ基、アルデヒド基、エポキシ基等を有するシランカップリング剤を用いる方法も利用されている。この場合には、アミノ基、アルデヒド基等は、共有結合により担体表面に導入されるため、ポリ陽イオンによる場合と比較して安定に担体表面に存在する。
【００５７】
本発明において、生体分子を固定化する担体としては、当技術分野で公知のものを使用でき、特に制限されない。例えば、白金、白金黒、金、パラジウム、ロジウム、銀、水銀、タングステン及びそれらの化合物などの貴金属、及びグラファイト、カ−ボンファイバ−に代表される炭素などの導電体材料；単結晶シリコン、アモルファスシリコン、炭化ケイ素、酸化ケイ素、窒化ケイ素などに代表されるシリコン材料、ＳＯＩ（シリコン・オン・インシュレータ）などに代表されるこれらシリコン材料の複合素材；ガラス、石英ガラス、アルミナ、サファイア、セラミクス、フォルステライト、感光性ガラスなどの無機材料；ポリエチレン、エチレン、ポリプロビレン、環状ポリオレフィン、ポリイソブチレン、ポリエチレンテレフタレート、不飽和ポリエステル、含フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、アセタール樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、フェノール樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、スチレン・アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル・ブタジエンスチレン共重合体、ポリフェニレンオキサイド及びポリスルホンなどの有機材料等が挙げられる。
【００５８】
本発明は、微細な平板状の構造を有する担体２３に対し好適に用いられる。形状は、長方形、正方形及び丸形など限定されないが、通常、１〜７５ｍｍ四方のもの、好ましくは１〜１０ｍｍ四方のもの、より好ましくは３〜５ｍｍ四方のものを用いる。微細な平板状の構造の担体を製造しやすいことから、シリコン材料や樹脂材料が挙げられ、特に単結晶シリコンからなる担体２３に対し、本発明は好適に用いられる。
【００５９】
本発明においては、基板の表面にカーボン層を有する固体支持体を用いるのが好ましい。さらに、カーボン層に特定の化学修飾基を導入したものが好ましい。特定の化学修飾を導入することにより分析対象となる生体分子を保持しやすくなり、また安定に固定化できるからである。ここで基板とはカーボン層を形成させるもととなる基材を意味し、このような基材としては、特に制限されないが、上記材料からなるものを使用できる。上記のような固体支持体における基材も同様に、シリコン材料、特に単結晶シリコンからなるものが好ましい。
【００６０】
本発明において基板上に形成させるカーボン層としては、特に制限されないが、ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン、無定形炭素、グラファイト、炭化ハフニウム、炭化ニオブ、炭化珪素、炭化タンタル、炭化トリウム、炭化チタン、炭化ウラン、炭化タングステン、炭化ジルコニウム、炭化モリブデン、炭化クロムまたは炭化バナジウム等からなる層を挙げることができ、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層が好ましい。カーボン層は、化学的安定性に優れておりその後の化学修飾基の導入や分析対象物質との結合における反応に耐えることができる点、分析対象物質と静電結合によって結合するためその結合が柔軟性を持っている点、ＵＶ吸収がないため検出系ＵＶに対して透明性である点、およびエレクトロブロッティングの際に通電可能な点において有利である。また、分析対象物質との結合反応において、非特異的吸着が少ない点においても有利である。
【００６１】
本発明においてカーボン層の形成は公知の方法で行うことができる。例えば、マイクロ波プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔ）法、ＥＣＲＣＶＤ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔ）法、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｐｌａｓｍａ）法、直流スパッタリング法、ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）スパッタリング法、イオン化蒸着法、アーク式蒸着法、レーザ蒸着法、ＥＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ）蒸着法、抵抗加熱蒸着法などが挙げられる。
【００６２】
高周波プラズマＣＶＤ法では、高周波によって電極間に生じるグロー放電により原料ガス（メタン）を分解し、基板上にＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）層を合成する。イオン化蒸着法では、タングステンフィラメントで生成される熱電子を利用して、原料ガス（ベンゼン）を分解・イオン化し、バイアス電圧によって基板上にカーボン層を形成する。水素ガス１〜９９体積％と残りメタンガス９９〜１体積％からなる混合ガス中で、イオン化蒸着法によりＤＬＣ層を形成してもよい。
【００６３】
アーク式蒸着法では、固体のグラファイト材料（陰極蒸発源）と真空容器（陽極）の間に直流電圧を印加することにより真空中でアーク放電を起こして陰極から炭素原子のプラズマを発生させ蒸発源よりもさらに負のバイアス電圧を基板に印加することにより基板に向かってプラズマ中の炭素イオンを加速しカーボン層を形成することができる。
【００６４】
レーザ蒸着法では、例えばＮｄ：ＹＡＧレーザ（パルス発振）光をグラファイトのターゲット板に照射して溶融させ、ガラス基板上に炭素原子を堆積させることによりカーボン層を形成することができる。
【００６５】
本発明の固体支持体表面のカーボン層の厚さは、通常、単分子層〜１００μｍ程度であり、薄すぎると下地基板の表面が局部的に露出する可能性があり、逆に厚くなると生産性が悪くなるので、好ましくは２ｎｍ〜1μｍ、より好ましくは５ｎｍ〜５００ｎｍである。なお、固体支持体のすべてが炭素材料で構成されていてもよい。
【００６６】
生体分子を固定化するためには、カーボン層が形成された基板の表面に化学修飾基を導入することが好ましい。このような化学修飾基の導入は、当業者であれば適宜選択することができ、特に制限されないが、例えば、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、ホルミル基、ヒドロキシル基および活性化エステル基を導入することが挙げられる。また、ニッケルキレート、コバルトキレート等の金属キレートを導入することも有効である。
【００６７】
アミノ基の導入は、例えば、カーボン層をアンモニアガス中で紫外線照射することにより実施できる。または、カーボン層を塩素ガス中で紫外線を照射して塩素化し、さらにアンモニアガス中で紫外線照射することにより実施できる。または、メチレンジアミン、エチレンジアミンで等の多価アミン類ガス中を、塩素化したカーボン層と反応させることによって実施することもできる。
【００６８】
カルボキシル基の導入は、例えば、上記のようにアミノ化したカーボン層に適当な多価カルボン酸を反応させることにより実施できる。
【００６９】
エポキシ基の導入は、例えば、上記のようにアミノ化したカーボン層に適当な多価エポキシ化合物を反応させることによって実施できる。あるいは、カーボン層が含有する炭素＝炭素２重結合に有機過酸を反応させることにより得ることができる。有機過酸としては、過酢酸、過安息香酸、ジペルオキシフタル酸、過ギ酸、トリフルオロ過酢酸などが挙げられる。
【００７０】
ホルミル基の導入は、例えば、上記のようにアミノ化したカーボン層に、グルタルアルデヒドを反応させることにより実施できる。
【００７１】
ヒドロキシル基の導入は、例えば、上記のように塩素化したカーボン層に、水を反応させることにより実施できる。
【００７２】
活性化エステル基の導入は、例えば、塩素ガス中でカーボン層に紫外線を照射して表面を塩素化し、ついで、アンモニアガス中で紫外線を照射してアミノ化した後、適当な酸クロリドまたはジカルボン酸無水物を用いてカルボキシル化し、末端のカルボキシル基をカルボジイミドまたはジシクロヘキシルカルボジイミドおよびＮ−ヒドロキシスクシンイミドと脱水縮合することにより実施できる。この処理により、アミド結合を介して炭化水素基の末端に、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル基等の活性化エステル基が結合した基を形成することができる（特開２００１−１３９５３２）。
【００７３】
ＤＮＡおよびＲＮＡ等の核酸を固定化する場合は、アミノ基、カルボジイミド基、エポキシ基、ホルミル基または活性化エステル基を導入するのが好ましい。ポリペプチドを固定化する場合は、アミノ基、カルボジイミド基、エポキシ基、ホルミル基、金属キレートまたは活性化エステル基を導入するのが好ましい。金属キレートを導入した固体支持体を使用すると、ポリヒスチジン配列等の金属イオンと親和性のある標識を有するポリペプチドを効果的かつ安定に固定化することができる。金属キレートの導入は、例えば、カーボン層が形成された基板を塩素化し、次いでこれをアミノ化した後、クロロ酢酸等のハロカルボン酸を添加してキレート配位子を導入することにより実施できる。ポリヒスチジン配列等の標識は、当業者に公知の方法により導入することができる。
【００７４】
また、上記化学修飾基の導入は、表面カーボン層上に静電層を形成することにより行ってもよい。該静電層は、アミノ基含有化合物など正荷電を有する化合物を用いて形成することができる。
【００７５】
カーボン層として、高分子材料と炭素系物質とを混練して成形したものを使用することもできる。炭素系物質としては、カーボンブラックおよび黒鉛が挙げられる。従って本発明においては、担体として、高分子材料と、カーボンブラックおよび／または黒鉛とを混練して成形したものの表面に化学修飾基を有する担体を使用することができる。炭素系物質は単独で使用してもよく、複数種を混合して使用してもよい。
【００７６】
高分子材料としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレンーパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(４．６フッ化、ＥＦＰ)、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（２フッ化、ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（３フッ化、ＰＣＴＦＥ）などのフッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブテン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコールおよびポリ酢酸ビニルなどのポリオレフィン、ナイロン（例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロンＭＸＤ６）などのポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートおよびポリトリメチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリ乳酸、ＡＢＳ樹脂（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ Ｓｔｙｒｅｎｅ樹脂）、アクリル樹脂、メチルペンテン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂およびエポキシ樹脂などが挙げられる。カーボンブラックとしては、公知のカーボンブラックを使用でき、例えば、チャンネルブラック、サーマルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、黒鉛化カーボンブラックなどが挙げられる。黒鉛としては、公知の黒鉛を使用でき、例えば、人造黒鉛、鱗片状黒鉛、鱗状黒鉛、土壌黒鉛などが挙げられる。上記高分子材料と、上記カーボンブラックおよび／または上記黒鉛との混練割合は特に限定されるものではない。混練の際に接着剤を添加し、成形してもよい。このように混練した材料は非特異的吸着を抑制できるだけでなく、自家蛍光を抑制でき、ペプチドのみならずＤＮＡ等の核酸も固定することができる。
【００７７】
本発明の一実施形態においては、動植物の全遺伝子情報の内、目的とする解析に対して十分な情報が得られるよう絞り込んだ遺伝子を担体上に固定化する。例えば、化学物質が動植物の遺伝子に与える影響を調べる目的の場合には、エストロゲンに関連する遺伝子に絞り込んで担体上に固定化する。例えば、Ｅｓｔｒｏｇｅｎ  ｒｅｃｅｐｔｏｒ  １、Ｔｒｅｆｏｉｌ  ｆａｃｔｏｒ  １、Ｔｕｍｏｒ  ｐｒｏｔｅｉｎ  Ｄ５２−ｌｉｋｅ  １などのエストロゲン関連遺伝子を担体上に固定化し、そしてエストロゲンを作用させた動植物の組織または細胞からＤＮＡを抽出し、ターゲットとして担体上の遺伝子と反応させる。そしてエストロゲン関連遺伝子の挙動を調べることでエストロゲンが動植物に与える影響を知ることができる。例えば、Ｅｓｔｒｏｇｅｎ  ｒｅｃｅｐｔｏｒ  １遺伝子の発現量が増えていれば、その細胞がエストロゲンを多く取り込んでいることを示唆し、何らかの影響を受けている可能性を示している。より多くの遺伝子について、その発現量の増減を調べることでその影響を知ることができる。
【００７８】
本発明の別の実施形態においては、動植物の全遺伝子情報を適宜分類して担体上に固定化する。例えば、癌に関与する遺伝子の内、臓器別に関与する遺伝子を分類して担体上に固定化する。例えば、肝臓癌の場合、肝臓特異的遺伝子として、α―フェトプロテイン、チロシンアミノトランスフェラーゼ、Ｃｙｐ７ａ１など、肝癌特異的遺伝子として、ＩＣＤＨ、ＢＦＰ、ＣＡ１２５などの遺伝子を担体上に固定化する。そして患者肝臓よりＤＮＡを抽出し、ターゲットとしてその担体上の遺伝子と反応させる。そして反応したターゲットを調べることで、その肝臓が癌化しているかどうか、癌化しているならばその進行度合いを調べることができる。ここで遺伝子には、ｃＤＮＡ、ｍＲＮＡ、ａＲＮＡおよびこれらの断片が包含される。本装置を使用することで、迅速かつ正確に、疾患関連遺伝子の探索を行うことができ、また治療薬にとっての標的分子を発見することができる。
【００７９】
以下に、培養細胞からＤＮＡを抽出して試料を調製し、該試料をＰＣＲ反応に付した後、ＤＮＡを固定化した担体が移載された反応装置の担体ホルダーに分注し、ＤＮＡ同士を相互作用させる本発明の一実施態様について説明する。
【００８０】
試料の前処理：
細胞を培養し、細胞数を調整した試料を作成する。細胞数は１×１０６以下とする。その細胞を１８０μｌのＰＢＳに溶かし、よく分散させる。次に２０μｌの細胞溶解液Ａ（ＥＤＴ）、１８０μｌの細胞溶解液Ｂ（ＬＤＴ）を加え、よく混ぜ、７０℃で１０分間、加温する。２４０μｌの１００％エタノールを加え、前処理試料とする。
【００８１】
ＤＮＡ抽出：
前処理試料を抽出装置（例えば、Ｑｕｉｃｋ  Ｇｅｎｅ  ８００  富士写真フィルム製）のカートリッジに添加する。以下は自動で行われる。試料がカラムフィルターをとおり、ＤＮＡのみがカラムに吸着する。洗浄液にて、ＤＮＡ吸着カラムを洗浄する。つづいて回収バッファーを通すことでカラムからＤＮＡが分離する。この抽出液をＤＮＡ試料とする。
【００８２】
装置前準備：
各種スポッター装置等によりプローブＤＮＡがスポットされた３ｍｍ角シリコン担体を準備する。該シリコン担体は、３ｍｍ角のシリコン基板にダイヤモンドライクカーボン層をコーティングし、カルボキシル基で修飾後、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドで活性エステル化することにより作製する。シリコン担体を、ロード用ホルダーとしてのガラススライドに、１枚あたり例えば３２枚配列する。５ｍｍ角シリコン担体の場合は、ガラススライド１枚あたり、例えば８枚配列する。そして、担体が配列されたロード用ホルダーをロード用ステージに配置する。
【００８３】
装置の電源を入れ、ＤＮＡ試料を分注装置６３の９６ウェルプレートにそれぞれ入れる。ワークデータを入力する。（担体の板厚、ピッチ、スライド数、ロード用ホルダー基準位置、アンロード用ホルダー基準位置、ロード用ホルダーにおける１つ目の担体の座標など）。ロード用ホルダーに設置された洗浄装置に、担体固定化条件（例えば、温度８０℃、１時間加熱）および担体剥離条件（例えば、温度１００℃、１分加熱）を入力する。ロード用ステージにおける担体洗浄条件を入力する（例えば、洗浄ステップ数、洗浄液供給ボトルの指定、洗浄時間、リンス時間、リンス回数、乾燥エアー吹付け回数、往復速度、温度など）。反応装置におけるハイブリダイズ条件を入力する（例えば、温度４５℃、３時間）。反応装置における洗浄条件を入力する（例えば、洗浄ステップ数、洗浄液供給ボトルの指定、洗浄液吐き出し時間、乾燥エアー吹付け時間など）。各種の洗浄溶液ボトルへ洗浄液、例えば、２×ＳＳＣ／０．２％ＳＤＳや純水をいれる。
【００８４】
分注装置６３にチップ（ピペットチップ、例えば９６チップ）を置く。また、９６チップ必要ないときは、めくら冶具を取りつけて対応する（チップの先の吸い込み先をふさいだもの）。チップ取りつけ用ボタンを押すと、チップノズルが下がり、チップをはめて最初の位置へ戻る。分注量を決定する。
反応装置のステージにホルダー収容容器１３に収容された状態で担体ホルダー１１を置く。
分注装置６３のＤＮＡ試料が入った９６ウェルプレートの各ウェルに、ＰＣＲを実施するための下記成分の溶液を分注する。
【００８５】
【表１】
2007044033.tif 000003
【００８６】
ＰＣＲ用の温度プログラムを作成する。例えば、(1)９５℃  ２分→(2)９５℃  ３０秒→(3)５５℃  ３０秒→(4)７２℃  ３０秒→(5)７２℃  ５分。(2)〜(4)を２５回繰り返し。ＰＣＲ開始ボタンを押して、ＰＣＲを実行する。
【００８７】
装置運転：
ロード用ステージ６１が加熱される。固定化温度（８０℃）に達すると固定化時間（１時間）温度が保持される。固定化時間が終了すると、洗浄液がポンプにより導入され、担体が完全に洗浄液中に浸漬するまで供給される。スターラーによる回転またはポンプによる洗浄液の循環により流水状態として、洗浄時間（１５分）ほど洗浄する。このとき、加熱された洗浄液を使用する場合は、ステージを加熱設定すると設定温度まで加熱される。洗浄時間が来ると、洗浄液が排出される。続いて、担体が完全に浸漬するまで純水が供給される。流水状態として、水洗浄を行なう。洗浄時間は、リンス時間で設定された時間を行い、その後排出される。ブロー乾燥ヘッドから気体が噴出して担体の乾燥を行う。ブロー乾燥ヘッドが担体を覆う様に前後に動く。
【００８８】
上記固定化処理および洗浄と乾燥の工程が完了した後に担体を剥離するための加熱を行う。剥離加熱が終了後に移載装置が稼働して、担体をロード用ステージ上のロード用ホルダーに取りに行く。移載装置は、担体の側面をつかんで搬送する。このとき、担体の位置にずれが生じている場合は正確な搬送ができないため担体の位置をサーチする手段を持つ。このサーチの手段としては全サーチと基準サーチを利用する。全サーチであれば、担体毎にセンサーによる位置検出が行われる。基準サーチであれば、搬送開始の際に最初に搬送する担体のみをサーチして、あとは入力されたピッチで移載をすることでサーチ時間を短縮して搬送する。移載装置で取られた担体は、反応装置にセットされた担体ホルダー１１の担体収容部２１に収められる。ワークデータに基づいて、全ての担体を移載する。
【００８９】
分注装置６３においてＰＣＲ反応が完了していれば、そのまま分注作業に入る。分注装置６３のチップを装着したチップノズルが、９６ウェルプレートから試料を吸い込める位置まで下がる。９６ウェル同時にＰＣＲ反応後のＤＮＡ試料を設定された容量分、吸い込む。分注ヘッドは上昇して、反応装置上部へ移動して下降し、担体が収容された担体ホルダー１１の担体収容部に試料を分注する。分注ヘッドは上昇して後退する。洗浄用ヘッドが下がり、蓋体が担体ホルダーと密着して担体収容部２１を密封する。
【００９０】
温度制御装置１４によって試料および担体を加熱することにより、ハイブリダイズ反応を実施する（４５℃×３時間）。ここで、ハイブリダイズ反応を実施する少なくとも一部の時間において、温度制御装置１４によって温度を変化させることによってＰＣＲ反応を実施してもよい。
【００９１】
ハイブリダイズが終了すると、洗浄用ヘッド１２が上昇し、蓋体が外れる。洗浄用ヘッド１２の蓋体の供給孔が、担体収容部の開口５２に位置が合うように移動する。再び、洗浄用ヘッド１２が下降する。また、ホルダー収容容器１３も下降する。供給孔より洗浄液が供給される。担体ホルダーとホルダー収容容器とを分離させ、洗浄用ヘッドの供給孔から洗浄液または気体を担体収容部に供給することにより担体に分注した生体分子間の相互汚染を防ぐことができる。洗浄終了後、供給孔より気体が送りこまれて担体を乾燥する。洗浄用ヘッド１２が上昇して、退避する。
【００９２】
移載された担体を直ちに既知の検出方法にて測定を行う。検出方法としては、蛍光測定器、ラジオアイソトープ測定器または化学発光測定器等による検出方法が挙げられる。直ちに測定を行わない場合は各検出方法に則して保存しなければならない。特に蛍光測定を行う場合は蛍光物質の退色を防ぐために、遮光及び−２０℃以下の低温で保存することが好ましい。化学発光を測定する場合は溶液中で行うことが多く、洗浄行程とアンロード用ホルダーへの移送行程を除き、所定の発光時間を経た後に化学発光測定器にて測定することができる。
【実施例】
【００９３】
（実施例１）ＤＮＡの相互作用
シリコン担体の作成
３ｍｍ角のシリコン基板にダイヤモンドライクカーボン層をコーティングし、カルボキシル基で修飾後、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドで活性エステル化することによりシリコン担体を作製した。
【００９４】
ＤＮＡ固定化担体の作成
オリゴヌクレオチド（北海道システム・サイエンス社製）を滅菌水にて１００μＭに調整した。４倍濃縮Ｓｏｌ．６（東洋鋼鈑製）にて溶かして、終濃度５μＭのＤＮＡ溶液とした。スライドガラスに熱剥離性接着剤が塗布されたシートとして熱剥離性両面テープ（日東電工社製）を貼り、移載装置（日立ハイテクノロジーズ社製）にてシリコン担体を図７のように配置した。ＳＰＢＩＯ２０００（日立ソフトエンジニアリング社製）にてＤＮＡ溶液を３２００点スポット（１００点／チップ）した。
【００９５】
ＤＮＡ固定化担体の洗浄
ＤＮＡ固定化担体を配置したスライドガラスを、８０℃のベーキングチャンバーに入れ、１時間放置して固定化した。続いて室温の洗浄液（２×ＳＳＣ／０．２％ＳＤＳ）にて１５分間洗浄を行った。続いて、沸騰した（約９０℃〜１００℃）洗浄液（２×ＳＳＣ／０．２％ＳＤＳ）にて５分間洗浄を行った。超純水にてリンスを３回行った。遠心機にて水分を吹き飛ばした。
【００９６】
ＤＮＡ試料の調製
自動核酸抽出システムＱｕｉｃｋＧｅｎｅ８００（富士写真フィルム社製）を用いてＤＮＡの抽出を行った。各種細胞に細胞溶解液を加え細胞を溶かし、その溶解液を装置カートリッジに添加し、ＤＮＡを抽出した。ＴａＫａＲａ  Ｅｘ  ＴａｑＴＭ（タカラバイオ社製）を用いて、ＰＣＲを行い、ＤＮＡ試料とした。このとき、一方のプライマー濃度を１０分の１にすることで、他方のプライマーより伸長するＤＮＡ鎖をより多く増幅させた。また、ＣｙＤｙｅ標識ｄＣＴＰを用いることでＰＣＲ産物にＣｙＤｙｅを取り込ませた。
【００９７】
ハイブリダイズ反応
上記で調製したＣｙＤｙｅ標識ＰＣＲ産物をハイブリダイズ液（５×ＳＳＣ／０．５％ＳＤＳ）に溶かし、２０μｌのハイブリダイズ液とした。このハイブリダイズ液を上記で調製したＤＮＡ固定化担体に添加し、チャンバー内にて、６０℃で１時間反応させた。反応後、室温の洗浄液（２×ＳＳＣ／０．２％ＳＤＳ）を流速１０ｍｌ／分にて送液した。２×ＳＳＣを流速１０ｍｌ／分にて送液した。Ｎ２ブローにて乾燥させた。
【００９８】
（実施例２）ＤＮＡ−タンパク質の相互作用
シリコン担体の作成
３ｍｍ角のシリコン基板にダイヤモンドライクカーボン層をコーティングし、カルボキシル基で修飾後、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドで活性エステル化することによりシリコン担体を作製した。
【００９９】
ＤＮＡ固定化担体の作成
オリゴヌクレオチド（北海道システム・サイエンス社製）を滅菌水にて１００μＭに調整した。４倍濃縮Ｓｏｌ．６（東洋鋼鈑製）にて溶かして、終濃度５μＭのＤＮＡ溶液とした。スライドガラスに熱剥離性接着剤が塗布されたシートとして熱剥離性両面テープ（日東電工社製）を貼り、移載装置（日立ハイテクノロジーズ社製）にてシリコン担体を図７のように配置した。ＳＰＢＩＯ２０００（日立ソフトエンジニアリング社製）にてＤＮＡ溶液を３２００点スポット（１００点／チップ）した。
【０１００】
ＤＮＡ固定化担体の洗浄
ＤＮＡ固定化担体を配置したスライドガラスを、８０℃のベーキングチャンバーに入れ、１時間放置して固定化した。続いて室温の洗浄液（２×ＳＳＣ／０．２％ＳＤＳ）にて１５分間洗浄を行った。続いて、沸騰した（約９０℃〜１００℃）洗浄液（２×ＳＳＣ／０．２％ＳＤＳ）にて５分間洗浄を行った。超純水にてリンスを３回行った。遠心機にて水分を吹き飛ばした。
【０１０１】
タンパク質試料の調製
出芽酵母（Ｓ．ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）をＹＰＤ液体培地で終夜培養し、４℃、３０００ｒｐｍで遠心し回収した。生理食塩水でリンスした後、再度遠心し回収した菌体を−８０℃で保存した。０．４ｇの菌体をＬｙｓｉｓ  Ｂｕｆｆｅｒ（５０ｍＭ  ＨＥＰＥＳ−ＫＯＨ、ｐＨ７．５、１０ｍＭ  ＭｇＣｌ２、１５０ｍＭ  ＫＣｌ、０．１ｍＭ  ＥＤＴＡ、１０％  グリセリン、０．１％  ＮＰ−４０、１ｍＭ  ジチオスレイトール、１ｍＭ  メタ重亜硫酸ナトリウム、０．２ｍＭ  ＰＭＳＦ、１ｍＭ  ベンズアミド、１μｇ／ｍＬ  ペプスタチン）１ｍＬで溶解し、直径０．５ｍｍのガラスビーズが入ったチュ−ブに移した。ビードビーター（ＢＩＯＳＰＥＣ社製）を用いて１分間破砕し、２分間氷冷した。この破砕を４回繰り返した。上清を回収し、１２０００ｒｐｍ、４℃、１０分間遠心分離し、上清をタンパク質抽出液として得た。
【０１０２】
タンパク質５ｍｇに対して、Ｃｙ３  Ｍｏｎｏ−ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｄｙｅ（アマシャムバイオサイエンス社製）１パックを１時間反応させた。Ｍｉｃｒｏ  Ｂｉｏ−Ｓｐｉｎ（ＢＩＯ  ＲＡＤ社製）にてタンパク質のカラム精製を行い、タンパク質試料とした。
【０１０３】
ＤＮＡ−タンパク質相互作用
タンパク質試料を上記で調製したＤＮＡ固定化担体に添加し、チャンバー内にて、３７℃で１時間反応させた。反応後、室温の洗浄液（ＴＥ緩衝液）を流速１０ｍｌ／分にて送液した。Ｎ２ブローにて乾燥させた。
【０１０４】
（実施例３）タンパク質−タンパク質相互作用
シリコン担体の作成
３ｍｍ角のシリコン基板にダイヤモンドライクカーボン層をコーティングし、カルボキシル基で修飾後、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドで活性エステル化することによりシリコン担体を作製した。
【０１０５】
タンパク質固定化担体の作成
タンパク質をＰＢＳに溶かし、スポット試料とした。スライドガラスに熱剥離性接着剤が塗布されたシートとして熱剥離性両面テープ（日東電工社製）を貼り、移載装置（日立ハイテクノロジーズ社製）にてシリコン担体を図７のように配置した。ＳＰＢＩＯ２０００（日立ソフトエンジニアリング社製）にてスポット試料を３２００点スポット（１００点／チップ）した。
【０１０６】
タンパク質固定化担体の洗浄
タンパク質固定化担体を３７℃のベーキングチャンバーに入れ、１時間放置して固定化した。続いて室温の洗浄液（ＴＥ緩衝液）にて１５分間洗浄を行った。遠心機にて水分を吹き飛ばした。
【０１０７】
タンパク質試料の調製
出芽酵母（Ｓ．ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）をＹＰＤ液体培地で終夜培養し、４℃、３０００ｒｐｍで遠心し回収した。生理食塩水でリンスした後、再度遠心し回収した菌体を−８０℃で保存した。０．４ｇの菌体をＬｙｓｉｓ  Ｂｕｆｆｅｒ（５０ｍＭ  ＨＥＰＥＳ−ＫＯＨ、ｐＨ７．５、１０ｍＭ  ＭｇＣｌ２、１５０ｍＭ  ＫＣｌ、０．１ｍＭ  ＥＤＴＡ、１０％  グリセリン、０．１％  ＮＰ−４０、１ｍＭ  ジチオスレイトール、１ｍＭ  メタ重亜硫酸ナトリウム、０．２ｍＭ  ＰＭＳＦ、１ｍＭ  ベンズアミド、１μｇ／ｍＬ  ペプスタチン）１ｍＬで溶解し、直径０．５ｍｍのガラスビーズが入ったチュ−ブに移した。ビードビーター（ＢＩＯＳＰＥＣ社製）を用いて１分間の破砕し、２分間氷冷した。この破砕を４回繰り返した。上清を回収し、１２０００ｒｐｍ、４℃、１０分間遠心分離し、上清をタンパク質抽出液として得た。
【０１０８】
タンパク質５ｍｇに対して、Ｃｙ３  Ｍｏｎｏ−ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｄｙｅ（アマシャムバイオサイエンス社製）１パックを１時間反応させた。Ｍｉｃｒｏ  Ｂｉｏ−Ｓｐｉｎ（ＢＩＯ  ＲＡＤ社製）にてタンパク質のカラム精製を行い、タンパク質試料とした。
【０１０９】
タンパク質−タンパク質相互作用
タンパク質試料をタンパク質用プレハイブリダイズ液（１×  ＴＥ緩衝液）に溶かし、上記で調製したタンパク質固定化担体に添加し、チャンバー内にて、３７℃で１４時間反応させた。反応後、室温の洗浄液（ＴＥ緩衝液）を流速１０ｍｌ／分にて送液した。Ｎ２ブローにて乾燥させた。
【０１１０】
（実施例４）ＰＣＲの反応時間の短縮
分注装置において、ＤＮＡを含む試料（λファージより抽出したＤＮＡ）をＰＣＲ増幅するため下記成分のＰＣＲ溶液を分注した。
【０１１１】
【表２】
2007044033.tif 000004
【０１１２】
ＰＣＲ反応は、通常、(1)９４〜９８℃で０秒〜５分の熱変性、(2)９５〜９８℃で０秒〜５分の熱変性、(3)３７〜６８℃で０秒〜２分のアニーリング、(4)７０〜７５℃で５秒〜５分の伸長反応、(5)７０〜７５℃で約５分の伸長反応からなり、(2)〜(4)の工程を繰り返すことにより、核酸を増幅する。
【０１１３】
本実施例では、上記(1)〜(5)の工程のうち(2)〜(4)の工程における条件を下記表３のＰＣＲ条件１〜３のように設定し、これをそれぞれ３０サイクル繰り返した。下記表３において、例えば９５℃ ０秒とは、９５℃になるまで温度を変化させるがその温度で保持せずに、９５℃に到達したらすぐに５５℃への変化を開始させることを意味する。
【０１１４】
【表３】
2007044033.tif 000005
【０１１５】
反応後のＰＣＲ産物１μｌを電気泳動に付し、ＤＮＡの増幅を確認した。その結果、ＰＣＲ条件３でもＤＮＡの増幅が十分に認められ（図８）、ＰＣＲの反応時間を４０分まで短縮できることが示された。
【０１１６】
（実施例５）ハイブリダイゼーション時間の短縮
シリコン担体の作成
３ｍｍ角のシリコン基板にダイヤモンドライクカーボン層をコーティングした。ダイヤモンドライクカーボン層の成膜はイオン化蒸着法によって行った。はじめにターボ分子ポンプによりチャンバー内が８×１０−３Ｐａ以下になるまで排気した。次に、水素プラズマにより予めシリコン基板表面の汚れを落とした。条件は、室温で、水素ガス流量４０ｓｃｃｍ、高周波電力１００Ｗで行った。ダイヤモンドライクカーボン層の成膜は、メタンガス：水素ガス＝４７．５ｓｃｃｍ：２．５ｓｃｃｍのガス流量、３Ｐａの圧力、２００Ｗの高周波電力、および室温の条件で行った。そして、アンモニアプラズマによりダイヤモンドライクカーボン層表面をアミノ化した。アンモニアガス流量は１８ｓｃｃｍ、圧力は３Ｐａで行った。アミノ化したダイヤモンドライクカーボン層表面にカルボキシル基を導入するため、この基板を、ピロリドンに０．１４Ｍ 無水コハク酸、０．１Ｍ ホウ酸ナトリウム（ｐＨ８．０）を溶かした溶液に１０分間つけ、純水で洗浄後、真空乾燥した。つづいて基板表面のカルボキシル基を活性エステル化するため、活性化液に２５℃で２０分間浸し活性化した。活性化液は０．１Ｍ リン酸バッファー中、０．２Ｍ カルボジミイミド、０．２Ｍ Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドになるように調製した。その後、活性化した基板を純水で洗浄し、１００℃で真空乾燥させた。
【０１１７】
固定化担体の作成
ウィルスのＤＮＡと相補的なオリゴヌクレオチド（北海道システム・サイエンス社製）を滅菌水にて１００μＭに調整した。２０vol％ポリエチレングリコール溶液にて溶かして、終濃度５μＭのウィルスのＤＮＡと相補的なオリゴヌクレオチド溶液とした。シリコン担体に熱剥離性接着剤が塗布されたシートとして熱剥離性両面テープ（日東電工社製）を貼り、移載装置（日立ハイテクノロジーズ社製）にてシリコン担体を図７のように配置した。ＳＰＢＩＯ２０００（日立ソフトエンジニアリング社製）にて、シリコン担体にウィルスのＤＮＡと相補的なオリゴヌクレオチド溶液を２８点スポットした。
【０１１８】
ＤＮＡ固定化担体の洗浄
ＤＮＡ固定化担体を、８０℃のベーキングチャンバーに入れ、１時間放置して固定化した。続いて室温の洗浄液（２×ＳＳＣ／０．２％ＳＤＳ）にて１５分間洗浄を行った。続いて、沸騰した（約９０℃〜１００℃）洗浄液（２×ＳＳＣ／０．２％ＳＤＳ）にて５分間洗浄を行った。超純水にてリンスを３回行った。遠心機にて水分を吹き飛ばした。
【０１１９】
ＤＮＡ試料の調製
ヒト組織から抽出したＤＮＡをプラスミドベクターに組み込み、このプラスミドＤＮＡをテンプレートとして、ＴａＫａＲａ  Ｅｘ  ＴａｑＴＭ（タカラバイオ社製）を用いて、ＰＣＲを行い、ＤＮＡ試料とした。ＰＣＲは以下の表４のＰＣＲ溶液を用いて行った。このとき、Ｃｙ３標識ＦＷプライマーを用いることでＰＣＲ産物をＣｙ３標識した。ＰＣＲ反応は、９５℃で０秒、５５℃で０秒、７２℃で５秒のサイクルを３０サイクル行った（実施例４のＰＣＲ条件３と同様）。
【０１２０】
【表４】
2007044033.tif 000006
【０１２１】
ハイブリダイズ反応
上記で調製したＣｙ３標識ＰＣＲ産物をハイブリダイズ用バッファ（５×ＳＳＣ／０．５％ＳＤＳ）に溶かし、２０μｌのハイブリダイズ液とした。このハイブリダイズ液を上記で調製したＤＮＡ固定化担体に添加し、チャンバー内にて、５０℃で５分間、１０分間、３０分間、１時間および４時間反応させた。反応後、２×ＳＳＣ／０．２％ＳＤＳで１回、２×ＳＳＣで２回、８０％エタノールで２回、順にリンスした。その後、遠心機にて水分を吹き飛ばした。蛍光スキャナーＦＬＡ８０００（富士写真フイルム社製）により、ハイブリダイズしたＣｙ３標識ＰＣＲ産物に由来する蛍光シグナルを測定した結果、ハイブリダイズ時間が１０分間でほぼピークに達していることから、ハイブリダイズ時間は１０分で十分であることがわかった（図９）。
【０１２２】
一方、ハイブリダイズ用バッファ（ＳＳＣ／ＳＤＳバッファ）を用いない場合、ハイブリダイズ時間１０分では十分な蛍光シグナルが得られていなかった（図１０）。したがって、ＳＳＣ／ＳＤＳを加えることによって、ハイブリダイゼーションの時間を短縮できることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の反応装置の一実施形態の側面図を示す。
【図２】本発明の担体ホルダーの一実施態様の断面図を示す。
【図３】複数の担体収容部が配列された本発明の担体ホルダーの一実施態様の上面概略図を示す。
【図４】本発明の洗浄用ヘッドの一実施態様の平面図を示す。
【図５】図５ａは、担体収容部が密封された状態の一実施態様を示す。図５ｂは、担体ホルダーとホルダー収容容器が分離している状態の一実施態様を示す。
【図６】ロード用ステージ、反応装置、移載装置および分注装置を備える、本発明の装置の一実施態様の上面概略図を示す。
【図７】スライドガラスに担体を配置する態様を示す。
【図８】実施例４において各種ＰＣＲ条件で増幅した試料を電気泳動に付した結果を示す。
【図９】ハイブリダイズ用バッファを用いた場合と用いない場合における、ハイブリダイゼーションにより得られる蛍光シグナルの測定結果を、ハイブリダイゼーション時間に対してプロットした結果を示す。
【図１０】ハイブリダイズ用バッファを用いた場合と用いない場合の、ハイブリダイゼーション時間１０分における蛍光画像を示す。
【符号の説明】
【０１２４】
１１・・・担体ホルダー、１２・・・洗浄用ヘッド、１３・・・ホルダー収容容器、１４・・・温度制御装置、２１・・・担体収容部、２２・・・排出口、２３・・・担体、３１・・・溝、４１・・・洗浄液または乾燥用の気体、４２・・・蓋体、４３・・・蓋体の供給孔、５１・・・蓋体の供給孔、５２・・・担体収容部の開口、５３・・・ホルダー収容容器の凹部、５４・・・洗浄液または気体の流れる方向、６１・・・ロード用ステージ、６２・・・アンロード用ステージ、６３・・・分注装置、Ｍ・・・洗浄用ヘッドの前後移動モーター、ＣＹ・・・上下駆動用シリンダー
【図１】
2007044033.tif 000007
【図２】
2007044033.tif 000008
【図３】
2007044033.tif 000009
【図４】
2007044033.tif 000010
【図５】
2007044033.tif 000011
【図６】
2007044033.tif 000012
【図７】
2007044033.tif 000013
【図８】
2007044033.tif 000014
【図９】
2007044033.tif 000015
【図１０】
2007044033.tif 000016