(57)【要約】    【課題】  試料液体の浪費を極力回避してバイオチップを製造すること。    【解決手段】  液滴吐出装置を用いてバイオチップを製造する方法であって、生体由来物質を含んだ試料液体(52)と比重がほぼ等しく、かつ試料液体と混ざり合わずに分離する保持液体(50)を、液体収容体(18)、流路(16)及びキャビティ(12)に充填する第１過程と、液体収容体に試料溶液を注入する第２過程と、保持液体を液滴吐出ヘッド(10)のノズル孔(14)から排出させることにより、試料液体を液体収容体からキャビティへ移動させる第３過程と、キャビティのノズル孔に近接した位置に試料液体が到達したことをセンサ(22)により検出し、第３過程における保持液体の排出を停止する第４過程と、液滴吐出ヘッドを対象体の上方に配置し、試料液体をノズル孔から吐出させて対象物上に滴下する第５過程と、を含む、バイオチップの製造方法である。【選択図】    図３
2007064710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティと当該キャビティに連通して設けられるノズル孔とを有する液滴吐出ヘッドと、前記キャビティに流路を介して接続される液体収容体と、を備える液滴吐出装置を用いて、生体由来物質を含んだ試料液体を前記液滴吐出ヘッドの前記ノズル孔から所定の対象物上に滴下してバイオチップを製造する方法であって、
前記試料液体と比重がほぼ等しく、かつ前記試料液体と混ざり合わずに分離する保持液体を、前記液体収容体、前記流路及び前記キャビティに充填する第１過程と、
前記液体収容体に前記試料溶液を注入する第２過程と、
前記保持液体を前記液滴吐出ヘッドの前記ノズル孔から排出させることにより、前記試料液体を前記液体収容体から前記キャビティへ移動させる第３過程と、
前記キャビティの前記ノズル孔に近接した位置に前記試料液体が到達したことをセンサにより検出し、前記第３過程における前記保持液体の排出を停止する第４過程と、
前記液滴吐出ヘッドを前記対象体の上方に配置し、前記試料液体を前記ノズル孔から吐出させて前記対象物上に滴下する第５過程と、
を含む、バイオチップの製造方法。
【請求項２】
キャビティと当該キャビティに連通して設けられるノズル孔とを有する液滴吐出ヘッドと、前記キャビティに流路を介して接続される液体収容体と、を備える液滴吐出装置を用いて、生体由来物質を含んだ試料液体を前記液滴吐出ヘッドの前記ノズル孔から所定の対象物上に滴下してバイオチップを製造する方法であって、
前記試料液体と比重がほぼ等しく、かつ前記試料液体と混ざり合わずに分離する保持液体を、前記液体収容体、前記流路及び前記キャビティに充填する第１過程と、
前記液体収容体に前記試料溶液を注入する第２過程と、
前記保持液体を前記液滴吐出ヘッドの前記ノズル孔から排出させることにより、前記試料液体を前記液体収容体から前記キャビティへ移動させる第３過程と、
前記第１過程において充填した量とほぼ等しい量の前記保持液体を排出させた時点で前記第３過程における前記保持液体の排出を停止する第４過程と、
前記液滴吐出ヘッドを動作させ、前記ノズル孔から吐出される液体が前記保持液体から前記試料液体に変化したことをセンサにより検出し、前記液滴吐出ヘッドの吐出動作を停止する第５過程と、
前記液滴吐出ヘッドを前記対象物の上方に配置し、前記試料液体を前記ノズル孔から吐出させて前記対象物上に滴下する第６過程と、
を含む、バイオチップの製造方法。
【請求項３】
前記試料液体は水を溶媒とする液体であり、前記保持液体は油性液体である、請求項１又は２に記載のバイオチップの製造方法。
【請求項４】
前記試料液体は油を溶媒とする液体であり、前記保持液体は水性液体である、請求項１又は２に記載のバイオチップの製造方法。
【請求項５】
前記試料液体は蛍光物質を含有しており、
前記センサは前記蛍光物質の発する蛍光を検出する、請求項１又は２に記載のバイオチップの製造方法。
【請求項６】
前記センサは、前記液滴吐出ヘッドの前記ノズル孔付近に設けられる一対の電極を含んでなり、当該電極間に介在させた前記試料液体又は前記保持液体の誘電率を検出する、請求項１又は２に記載のバイオチップの製造方法。
【請求項７】
生体由来物質を含んだ試料液体を所定の対象物上に滴下してバイオチップを製造するための装置であって、
キャビティと当該キャビティに連通して設けられるノズル孔とを有し、駆動信号に応じて前記ノズル孔から液体を吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドの前記キャビティに流路を介して接続されており、前記試料液体と、当該試料液体と比重がほぼ等しく、かつ前記試料液体と混ざり合わずに分離する保持液体と、を収容する液体収容体と、
前記対象物を支持するテーブルと、
前記液滴吐出ヘッドと前記テーブルを相対的に移動させる駆動手段と、
前記キャビティの前記ノズル孔に近接した位置に前記試料液体が到達したことを検出するセンサと、
を含んで構成される、バイオチップ製造装置。
【請求項８】
前記センサは、前記試料液体に混入された蛍光物質から発せられる蛍光を検出する、請求項７に記載のバイオチップ製造装置。
【請求項９】
前記センサは、前記液滴吐出ヘッドの前記ノズル孔付近に設けられる一対の電極を含んでなり、当該電極間に介在する前記試料液体又は前記保持液体の誘電率を検出する、請求項７に記載のバイオチップ製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体由来物質を基板等の対象物上に固定化したいわゆるバイオチップの製造に液滴吐出装置を用いる場合における改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＤＮＡ（核酸）やタンパク質、抗体等の生体由来物質をプローブとして基板（チップ）上に固定化したいわゆるバイオチップ（マイクロアレイ）が大きな注目を集めている。従来、バイオチップはソリッドピン型スポッターでＤＮＡを含む試料液体をピンの先端に付着させ、チップ上に転写することによって製造されていた。しかし、この手法ではスポッターの接触による汚染や、生産性が低い、などの不都合があった。そこで、非接触、高効率なバイオチップの製造を可能とすべく、液滴吐出装置を用いることが検討されている。
【０００３】
一般に、プローブとして用いられる核酸等の生体由来物質は、極めて高価である場合が多く、また医療診断用途のもの等の場合には得られる量（絶対量）が僅かである場合が多い。このため、バイオチップの製造に液滴吐出装置を用いる場合には、生体由来物質を含む試料液体の浪費を極力回避したいという技術的課題がある。このような課題に対して、特開２００４−１６０３６８号公報（特許文献１）には、生体由来物質を含有する液体を貯留するタンクとして複数の毛細管の束などの手段を用いることにより、僅かな量の試料液体であっても安定して保持することが可能な小型カートリッジが開示されている。
【０００４】
しかし、液滴吐出ヘッドの場合、カートリッジから微小流路を通して試料液体をヘッドに充填する際に、気泡の排出等による廃液が少なからず生じたり、吐出後もヘッド内に吐出できない残液が残るなどの特有の課題があり、上記のようなカートリッジの小型化によっても完全な課題解決には至らず、未だ改良の余地があった。具体的には、液滴吐出ヘッドに試料液体を充填する際には、液滴吐出ヘッドのノズル孔（吐出口）側から吸引ポンプによって吸引する等の方法が採られる。この場合、仮に試料液体がノズル孔に達した瞬間に吸引動作を停止できたとしても、試料液体の慣性や吸引ポンプによる負圧を瞬時に消失させることが難しいため、吸引動作の停止後もしばらくは試料溶液がノズル孔から排出され続けることになる。より現実的には、微小流路とこれに接続された液滴吐出ヘッド内のキャビティ（液体収容室）との急な断面変化に起因して試料液体に気泡が巻き込まれることが多く、この気泡によって吐出不良が生じることから、気泡を完全に排出する目的で、試料液体がノズル孔に到達した後もしばらくは吸引動作が続行される。このため、廃液として浪費されてしまう試料液体の量が多いのが現状である。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１６０３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、試料液体の浪費を極力回避してバイオチップを製造することが可能な製造技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の態様の本発明は、キャビティと当該キャビティに連通して設けられるノズル孔とを有する液滴吐出ヘッドと、上記キャビティに流路を介して接続される液体収容体と、を備える液滴吐出装置を用いて、生体由来物質を含んだ試料液体を上記液滴吐出ヘッドの上記ノズル孔から所定の対象物上に滴下してバイオチップを製造する方法であって、上記試料液体と比重がほぼ等しく、かつ上記試料液体と混ざり合わずに分離する保持液体を、上記液体収容体、上記流路及び上記キャビティに充填する第１過程と、上記液体収容体に上記試料溶液を注入する第２過程と、上記保持液体を上記液滴吐出ヘッドの上記ノズル孔から排出させることにより、上記試料液体を上記液体収容体から上記キャビティへ移動させる第３過程と、上記キャビティの上記ノズル孔に近接した位置に上記試料液体が到達したことをセンサにより検出し、上記第３過程における上記保持液体の排出を停止する第４過程と、上記液滴吐出ヘッドを上記対象体の上方に配置し、上記試料液体を上記ノズル孔から吐出させて上記対象物上に滴下する第５過程と、を含む、バイオチップの製造方法である。
【０００８】
第２の態様の本発明は、キャビティと当該キャビティに連通して設けられるノズル孔とを有する液滴吐出ヘッドと、上記キャビティに流路を介して接続される液体収容体と、を備える液滴吐出装置を用いて、生体由来物質を含んだ試料液体を上記液滴吐出ヘッドの上記ノズル孔から所定の対象物上に滴下してバイオチップを製造する方法であって、上記試料液体と比重がほぼ等しく、かつ上記試料液体と混ざり合わずに分離する保持液体を、上記液体収容体、上記流路及び上記キャビティに充填する第１過程と、上記液体収容体に上記試料溶液を注入する第２過程と、上記保持液体を上記液滴吐出ヘッドの上記ノズル孔から排出させることにより、上記試料液体を上記液体収容体から上記キャビティへ移動させる第３過程と、上記第１過程において充填した量とほぼ等しい量の上記保持液体を排出させた時点で上記第３過程における上記保持液体の排出を停止する第４過程と、上記液滴吐出ヘッドを動作させ、上記ノズル孔から吐出される液体が上記保持液体から上記試料液体に変化したことをセンサにより検出し、上記液滴吐出ヘッドの吐出動作を停止する第５過程と、上記液滴吐出ヘッドを上記対象物の上方に配置し、上記試料液体を上記ノズル孔から吐出させて上記対象物上に滴下する第６過程と、を含む、バイオチップの製造方法である。
【０００９】
各態様の製造方法によれば、浪費してもコストの低いものを適宜選んで保持液体として用いることにより、試料液体がキャビティに十分に充填されるまでの間に排出される廃液を保持液体に置き換えることが可能となる。したがって、高価かつ希少量の試料液体の浪費を極力回避してバイオチップを製造することが可能となる。
【００１０】
更に、上述した各態様の本発明についてのより好適な条件を以下に説明する。
【００１１】
好ましくは、上記試料液体は水を溶媒とする液体であり、上記保持液体は油性液体である。反対に、上記試料液体が油を溶媒とする液体であり、上記保持液体が水性液体であってもよい。
【００１２】
これらによれば、互いに混ざり合わずに分離する試料液体と保持液体の組み合わせを容易に実現することができる。
【００１３】
また、上記試料液体に蛍光物質が含有されている場合には、上記センサとして上記蛍光物質の発する蛍光を検出するものを採用するとよい。
【００１４】
バイオチップの製造に使用される試料液体に蛍光物質が含まれている場合には、これを利用することにより、保持液体から試料液体への切り替わりを容易に検出することができる。
【００１５】
また、上記センサは、上記液滴吐出ヘッドの上記ノズル孔付近に設けられる一対の電極を含み、当該電極間に介在させた上記試料液体又は上記保持液体の誘電率を検出するものであってもよい。
【００１６】
これにより、試料液体に蛍光物質が含まれない場合においても、保持液体から試料液体への切り替わりを検出することができる。
【００１７】
第３の態様の本発明は、生体由来物質を含んだ試料液体を所定の対象物上に滴下してバイオチップを製造するための装置であって、キャビティと当該キャビティに連通して設けられるノズル孔とを有し、駆動信号に応じて上記ノズル孔から液体を吐出する液滴吐出ヘッドと、上記液滴吐出ヘッドの上記キャビティに流路を介して接続されており、上記試料液体と、当該試料液体と比重がほぼ等しく、かつ上記試料液体と混ざり合わずに分離する保持液体と、を収容する液体収容体と、上記対象物を支持するテーブルと、上記液滴吐出ヘッドと上記テーブルを相対的に移動させる駆動手段と、上記キャビティの上記ノズル孔に近接した位置に上記試料液体が到達したことを検出するセンサと、を含んで構成されるバイオチップ製造装置である。
【００１８】
かかる構成によれば、浪費してもコストの低いものを適宜選んで保持液体として用いることにより、試料液体がキャビティに十分に充填されるまでの間に排出される廃液を保持液体に置き換えることが可能となる。したがって、高価かつ希少量の試料液体の浪費を極力回避してバイオチップを製造することが可能となる。
【００１９】
好ましくは、上記センサは、上記試料液体に混入された蛍光物質から発せられる蛍光を検出する。
【００２０】
バイオチップの製造に使用される試料液体には蛍光物質が含まれている場合が多いので、これを利用することにより、保持液体から試料液体への切り替わりを容易に検出することができる。
【００２１】
また、上記センサは、上記液滴吐出ヘッドの上記ノズル孔付近に設けられる一対の電極を含んでなり、当該電極間に介在する上記試料液体又は上記保持液体の誘電率を検出するものであってもよい。
【００２２】
これにより、試料液体に蛍光物質が含まれない場合においても、保持液体から試料液体への切り替わりを検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２４】
図１は、本発明を適用した一実施形態のバイオチップ製造装置の構成を説明するための概略斜視図である。図１に示すバイオチップ製造装置１は、生体由来物質を含む試料液体を液滴にし、ガラス基板等からなるチップ（対象物）１００上に滴下することによってバイオチップを製造するためのものである。図示のように、本実施形態のバイオチップ製造装置１は、主として、液滴吐出ヘッド１０、試料カートリッジ（液体収容体）１８、吸引手段２０、蛍光センサ２２、流路板２４、テーブル２６、固定手段２８、Ｚ方向駆動部３０、Ｘ方向駆動部３２、Ｙ方向駆動部３４、を含んで構成されている。
【００２５】
液滴吐出ヘッド１０は、図示しない制御部から与えられる駆動信号に応じて、試料カートリッジから供給される液体を液滴にして吐出する。なお、液滴吐出ヘッド１０の詳細構造については更に後述する。
【００２６】
試料カートリッジ１８は、液滴吐出ヘッド１０と流路板２４を介して接続されており、吐出対象として当該液体吐出ヘッド１０に供給されるべき液体を収容する。本実施形態においては、上述した試料液体と、この試料液体と比重がほぼ等しく、かつ試料液体と混ざり合わずに分離する保持液体と、が試料カートリッジ１８に収容される。なお、試料液体と保持液体との関係については更に後述する。
【００２７】
吸引手段２０は、テーブル２６の隅側に設けられており、液滴吐出ヘッド１０に吐出対象となる液体を充填する際に用いられる。具体的には、液滴吐出ヘッド１０をそのノズル孔形成面が吸引手段２０の吸引キャップに接するように配置し、この吸引キャップに接続された吸引ポンプ（図示省略）を作動させることにより、液滴吐出ヘッド１０内の液体が吸引され、排出される。また、吸引手段２０は、排出された液体（廃液）を受ける機能も兼ねる。
【００２８】
蛍光センサ２２は、ＣＣＤカメラ等を含んで構成されており、液滴吐出ヘッド１０のノズル孔近傍に試料液体が到達したことを検出するために用いられる。具体的には、本実施形態の試料液体には蛍光物質が含まれており、蛍光センサ２２は、ノズル孔近傍における蛍光物質から発せられる蛍光の有無を観測することにより、試料液体がノズル孔近傍に到達したことを検出する。なお、蛍光センサ２２による検出動作の詳細については更に後述する。
【００２９】
流路板２４は、所定形状の溝や貫通孔などを有する板状部材であり、液滴吐出ヘッド１０と試料カートリッジ１２との相互間に介在し、試料液体等を通過させるための流路１６（後述する図３参照）を構成するために用いられている。
【００３０】
テーブル２６は、対象物としての複数のチップ１００を支持する。図示のようにテーブル２６は、Ｙ方向駆動部３４に組み付けられている。
【００３１】
固定手段２８は、液滴吐出ヘッド１０、試料カートリッジ１８及び流路板２４をＺ方向駆動部３０に固定するためのものである。
【００３２】
Ｙ方向駆動部３４は、テーブル２６を図示のＹ方向に自在に移動させるためのものである。同様に、Ｘ方向駆動部３２は、テーブル２６を図示のＸ方向に自在に移動させるためのものである。本例では、テーブル２６及びＹ方向駆動部３４がＸ方向駆動部３２に組み付けられており、これらが全体としてＸ方向に移動可能に構成されている。また、Ｚ方向駆動部３０は、固定手段２８及びこれに固定された液滴吐出ヘッド１０等を図示のＺ方向に自在に移動させるためのものである。Ｚ方向駆動部３０、Ｘ方向駆動部３２及びＹ方向駆動部３４のそれぞれへの駆動信号の供給は図示しない制御部により行われる。本実施形態のバイオチップ製造装置１においては、Ｚ方向駆動部３０、Ｘ方向駆動部３２及びＹ方向駆動部３４を適宜作動させることにより液滴吐出ヘッド１０をテーブル２６に対して相対的に移動させ、チップ１００上の好適な位置に適量の試料溶液が吐出されることにより、バイオチップが作製される。すなわち、本実施形態では、Ｚ方向駆動部３０、Ｘ方向駆動部３２及びＹ方向駆動部３４が本発明における「駆動手段」に相当する。
【００３３】
図２は、液滴吐出ヘッド１０の詳細構成を説明するための図である。より詳細には、図２（Ａ）は液滴吐出ヘッド１０の斜視図であり、図２（Ｂ）は液滴吐出ヘッド１０の分解斜視図である。図示の液滴吐出ヘッド１０は、静電駆動方式の液滴吐出ヘッドであり、カバーガラス４１、加圧室基板４２及び電極基板４３を貼り合わせることにより構成されている。加圧室基板４２は、試料カートリッジ１２から流路を介して供給される液体の受領口４４と、キャビティ（加圧室）１２とノズル孔１４とが連通するように形成されている。キャビティ１２の壁面の一部には振動板が設けられている。電極基板４３は、キャビティ１２の振動板と所定間隔の空隙を保って対向配置される対向電極４５を備える。振動板と対向電極４５に電位差を与えると、振動板が弾性変形を生じて対向電極４５に引き寄せられ、キャビティ１２に負圧が発生する。その後、振動板と対向電極４５の間の電位差を解除すると、振動板の復元力により、キャビティ１２内の液体が微少量だけノズル孔１４から吐出される。
【００３４】
本実施形態のバイオチップ製造装置１は以上のような構成を有しており、次に、このバイオチップ製造装置１を用いて、生体由来物質を含んだ試料液体をチップ１００上に滴下してバイオチップを製造する方法について詳細に説明する。
【００３５】
ここで、製造方法の説明に先立って、本実施形態において用いられる試料液体及び保持液体について説明する。上述したように、保持液体は、試料液体と比重がほぼ等しく、かつ試料液体と混ざり合わずに分離する性質を有するものが用いられる。例えば、試料液体が水を溶媒とした液体（水溶液）である場合には、保持液体としては油性液体を用いることができる。この場合における保持液体としては、例えば常温で液状の植物油が好適に用いられる。具体的には、ハミルトオレイン酸、オレイン酸、リノール酸、α−リノール酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、リノレン酸、などを主成分とする植物油が好適に用いられる。また、試料液体が油を溶媒とする液体である場合には、保持液体としては水性液体を用いることができる。この場合における保持液体としては、水又はこれに適当な物質を含有させた溶液を用いることができる。
【００３６】
図３及び図４は、バイオチップの製造方法について説明するための図である。各図では説明の便宜上、液滴吐出ヘッド１０や試料カートリッジ１８等の構成が簡略化して表されている。
【００３７】
まず、試料カートリッジ１８、流路１６及び液滴吐出ヘッド１０のキャビティ１２に保持液体５０を充填する（図３（Ａ））。具体的には、上述したように液滴吐出ヘッド１０をそのノズル孔１４の形成面が吸引手段２０に接するように配置し、吸引手段２０に接続された吸引ポンプ（図示省略）を作動させる。これにより、液滴吐出ヘッド１０のノズル孔１４を介して保持液体５０が吸引され、試料カートリッジ１８に収容された保持液体５０が流路１６及びキャビティ１２にも充填される。この際、吸引により生じる廃液５０ａは、吸引手段２０内に排出される。
【００３８】
次に、試料カートリッジ１８の中に、ディスペンサ等を用いて適量の試料溶液５２を注入する（図３（Ｂ））。このとき、試料カートリッジ１８内において、試料溶液５２と保持溶液５０とは互いに分離した状態が保たれる。図示のように、本実施形態では、試料溶液５２の周囲に保持溶液５０が存在し、試料溶液５２が外界（空気等）と直接に接しない状態が保たれるので、試料溶液５２の変質等が抑制される。
【００３９】
次に、保持液体５０を液滴吐出ヘッド１０のノズル孔１４から排出させることにより、試料液体５２を試料カートリッジ１８からキャビティ１２へ移動させる（図３（Ｃ）、図４（Ａ））。具体的には、液滴吐出ヘッド１０をそのノズル孔１４の形成面が吸引手段２０に接するように配置し、吸引手段２０に接続された吸引ポンプ（図示省略）を作動させる。これにより、液滴吐出ヘッド１０のノズル孔１４を介して保持液体５０が吸引され、試料カートリッジ１８に収容された保持液体５０が流路１６及びキャビティ１２を通過し、廃液５０ａとして排出される。保持液体５０と試料液体５２とをほぼ同比重にしているので、保持液体５０が排出されるのに伴って、図示のように試料液体５２も流路１６を通過してキャビティ１２に到達する。
【００４０】
なお、本工程においては、液滴吐出ヘッド１０に保持液体５０を吐出する動作を行わせることによって試料液体５２を移動させてもよいが、本工程に要する時間をより短くするという観点からは上記のような吸引による方法がより好ましい。
【００４１】
また、上記工程（図３（Ｃ）、図４（Ａ）参照）に並行して、蛍光センサ２２によって液滴吐出ヘッド１０のノズル孔１４近傍を観測する。具体的には、図３（Ｃ）、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、本実施形態の液滴吐出ヘッド１０では、透明体であるカバーガラス４１を介して、蛍光センサ２２によりノズル孔１４近傍を観察することが可能である。キャビティ１２のノズル孔１４に近接した位置に試料液体５２が到達すると、この試料液体５２に含まれる蛍光物質から発せられる蛍光が蛍光センサ２２により検出され、上述した保持液体５０の排出が停止される（図４（Ｂ））。具体的には、蛍光センサ２２による検出信号が図示しない制御部に入力され、制御部により吸引手段２０による吸引動作を停止させる制御がなされる。
【００４２】
次に、液滴吐出ヘッド１０を対象体たるチップ１００の上方に配置し、試料液体５２をノズル孔１４から吐出させてチップ１００上に滴下する（図４（Ｃ））。これにより、液滴吐出ヘッド１０から吐出された液滴５２ａがチップ１００上に配列されてなるバイオチップが得られる。
【００４３】
図５は、蛍光センサ２２の他の構成例を説明するための図である。液滴吐出ヘッド１０が不透明な部材から構成される場合等、ノズル孔１４近傍を観察しにくい場合には、図示のようにノズル孔１４から吐出される液体を観察できるように蛍光センサ２２を配置するとよい。この場合には、まず上記と同様に、液滴吐出ヘッド１０を吸引手段２０に接するように配置し、吸引手段２０に接続された吸引ポンプ（図示省略）を作動させることにより、保持液体５０を排出させる。このとき、始めに試料カートリッジ１２に充填した量（図３（Ａ）参照）とほぼ等しい量の保持液体５０を排出させた時点で吸引ポンプを停止し、保持液体５０の排出を停止する。次に、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド１０を動作させ、ノズル孔から吐出される液滴が保持液体５０の液滴５０ａから試料液体５２の液滴５２ａに変化したことが蛍光センサ２２により検出されたときに、液滴吐出ヘッド１０の吐出動作を停止する。なお、図示の例ではノズル孔１４から吐出された直後の液滴を蛍光センサ２２によって観察するように構成されているが、液滴を適当な場所（例えば、ダミーとして用意したチップ上など）に滴下して付着させ、当該付着させた液滴を蛍光センサ２２によって観察するように構成してもよい。
【００４４】
以上のように本実施形態では、浪費してもコストの低いものを適宜選んで保持液体５０として用いることにより、試料液体５２がキャビティに十分に充填されるまでの間に排出される廃液を保持液体５０に置き換えることが可能となる。したがって、高価かつ希少量の試料液体の浪費を極力回避してバイオチップを製造することが可能となる。
【００４５】
なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において、種々に変更して実施することが可能である。例えば、上述した実施形態では、試料液体に蛍光物質が含まれる場合を想定し、この蛍光物質の発する蛍光を検出する蛍光センサ２２を用いていたが、これ以外の原理によるセンサを用いてもよい。
【００４６】
図６は、センサの他の構成例を説明するための図であり、液滴吐出ヘッド１０のノズル孔近傍の部分断面図が示されている。図６に示すセンサは、液滴吐出ヘッド１０のノズル孔１４の付近に設けられる一対の電極２８を含んで構成される。一対の電極２８の間を試料液体５２又は保持液体５０が通過する際に、当該電極間に試料液体５２又は保持液体５０が介在する状態となる。このとき、電極間に微弱な電圧を印加して静電容量を検出することにより、試料液体５２又は保持液体５０の誘電率を検出することができる。試料液体５２と保持液体５０の溶媒の違いにより誘電率の検出値に差異が生じるので、当該差異に基づいて、液滴吐出ヘッド１０のノズル孔１４から吐出される液体の変化を検知することができる。なお、一対の電極２８は、ノズル孔１４近傍ではなくキャビティ１２内に設けられてもよい。また、これ以外にも、試料液体５２と保持液体５０との光学的特性（透過率、反射率等）の差異を検出するセンサを用いることも可能である。この場合には、例えば保持液体５０に適当な色素を混入しておく等の処置をして、保持液体５０と試料液体５２の光学的特性の差異が顕著になるようにすることも好ましい。更には、試料液体５２又は保持液体５０に水素同位体等のラジオアイソトープを含ませておいてこれから発せられる放射線をセンサによって検出する方法や、試料液体５２又は保持液体５０に磁性材料を含ませておいてこれから発せられる磁力線をセンサによって検出する方法、なども採用し得る。
【００４７】
また、上述した実施形態では、静電駆動方式の液滴吐出ヘッドを例示していたが、これ以外の方式（例えば、ピエゾ方式や気泡方式等）の液滴吐出ヘッドを採用することも可能である。
【００４８】
また、上述した実施形態はバイオチップの製造装置及び製造方法に着目したものであったが、これ以外にも、例えば液滴吐出装置を用いて有機エレクトロルミネッセンス装置や有機薄膜トランジスタ等の電子デバイスを製造する場合等においても本発明を応用することが可能である。この場合においては、素子形成に用いられる高価な液体材料の使用量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】バイオチップ製造装置の構成を説明するための概略斜視図である。
【図２】液滴吐出ヘッドの詳細構成を説明するための図である。
【図３】バイオチップの製造方法について説明するための図である。
【図４】バイオチップの製造方法について説明するための図である。
【図５】蛍光センサの他の構成例を説明するための図である。
【図６】センサの他の構成例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…バイオチップ製造装置、１０…液滴吐出ヘッド、１２…キャビティ、１４…ノズル孔、１６…流路、１８…試料カートリッジ、２０…吸引手段、２２…蛍光センサ、２６…テーブル、３０…Ｚ方向駆動部、３２…Ｘ方向駆動部、３４…Ｙ方向駆動部、５０…保持液体、５２…試料溶液、１００…チップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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