(57)【要約】      （修正有）【課題】検出領域と異なる領域に位置する位置合わせ領域が小さくても、計測光を検出領域に当たらないように照射し、低コストで容易に生物化学反応カセットを位置調整する。【解決手段】生物化学反応カセットが正確に取り付けられていると仮定した際に段差部１４，１４’が位置すると考えられる部分より距離Ｌ1だけ外側の位置Ｐ1，Ｐ1’に計測光をそれぞれ照射する。計測光を内側にスキャンして、両端部の２つの段差部１４，１４’の位置をそれぞれ検知する。検知された段差部１４，１４’の位置から内側に微小距離Ｌ2だけずらした位置に計測点Ｐ2，Ｐ2’を設定する。計測点Ｐ2，Ｐ2’に計測光をそれぞれ照射し、その反射光Ａ2b，Ａ2b’を受光し、それぞれの受光データを比較する。両方の受光データが異なる場合には、それらが一致するように生物化学反応カセットを移動させて傾きを調整する。【選択図】図３
2007292656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出領域と前記検出領域とは異なる領域に位置する位置合わせ領域とを有する基板と、該基板が取り付けられ、基板取り付け面に段差部を有する支持体とを用いる、前記基板の位置を調整する位置調整方法であって、
前記基板の前記検出領域外に計測光を照射し、その照射位置をずらしながら前記計測光の前記基板による反射光または透過光を受光してその受光データに基づいて前記段差部の位置を検知するステップと、
検知された前記段差部の位置に基づいて前記基板上の前記位置合わせ領域内の計測点に計測光を照射し、該計測光の前記基板による反射光または透過光を受光してその受光データを求めるステップと、
少なくとも２つの前記計測点に前記計測光を照射した際のそれぞれの前記受光データに基づいて、前記基板を移動させるステップとを含む、
位置調整方法。
【請求項２】
前記基板の移動は、複数の前記段差部の位置に基づいて設定された３つ以上の前記計測点に前記計測光を照射した際のそれぞれの前記受光データに基づいて行う、請求項１に記載の位置調整方法。
【請求項３】
前記計測点を、前記段差部から、前記検出領域と前記段差部の間の前記位置合わせ領域の幅よりも小さい距離だけずらした位置にそれぞれ設定することにより、前記位置合わせ領域内に設定する、請求項１または２に記載の位置調整方法。
【請求項４】
前記計測光を、前記支持体の一方向の両端部にそれぞれ位置する２つの前記段差部を含むとともに、前記支持体の前記一方向に直交する方向の両側部の前記位置合わせ領域を含む範囲内に照射する、請求項１から３のいずれか１項に記載の位置調整方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の位置調整方法によって前記基板の位置を調整した後に、前記検出領域に照射光を照射して前記検出領域による反射光または透過光を受光し、該反射光または透過光の受光データに基づいて前記検出領域内の反応状態を検出する、検出方法。
【請求項６】
前記検出領域は、前記基板に複数のプローブＤＮＡが形成された領域であり、前記検出領域にＤＮＡ試料を供給した後に前記照射光を照射して前記検出領域による前記反射光または透過光を受光し、該反射光または透過光の受光データに基づいて、前記ＤＮＡ試料中の標的ＤＮＡと前記プローブＤＮＡとの生物化学反応状態を検出する、請求項５に記載の検出方法。
【請求項７】
検出領域と前記検出領域とは異なる領域に位置する位置合わせ領域とを有する基板と、該基板が取り付けられ、基板取り付け面に段差部を有する支持体とを用いて、前記基板の位置を調整するための位置調整機構であって、
前記基板の前記検出領域外に計測光を照射可能な計測用投光手段と、前記計測光の前記基板による反射光または透過光を受光してその受光データを得る受光手段と、前記基板を前記計測用投光手段および前記受光手段に対して相対的に移動させる移動手段とを有し、
前記移動手段は、前記計測用投光手段が前記位置合わせ領域内の、前記段差部の位置に基づいて設定された少なくとも２つの計測点に計測光を照射した際に、前記受光手段が得たそれぞれの反射光または透過光の受光データに基づいて、前記基板の前記計測用投光手段および前記受光手段に対する相対位置を調整可能である、
位置調整機構。
【請求項８】
前記移動手段は、前記計測用投光手段が複数の前記段差部の位置に基づいてそれぞれ設定された３つ以上の前記計測点に計測光を照射した際に前記受光手段が得たそれぞれの反射光または透過光の受光データに基づいて、前記基板の前記計測用投光手段および前記受光手段に対する相対位置を調整可能である、請求項７に記載の位置調整機構。
【請求項９】
前記計測点は、前記段差部から、前記検出領域と前記段差部の間の前記位置合わせ領域の幅よりも小さい距離だけずらした位置である、請求項７または８に記載の位置調整機構。
【請求項１０】
前記計測用投光手段は、前記計測光を照射可能な範囲が、前記支持体の一方向の両端部にそれぞれ位置する２つの前記段差部を含むとともに、前記支持体の前記一方向に直交する方向の両側部の前記位置合わせ領域を含む、請求項７から９のいずれか１項に記載の位置調整機構。
【請求項１１】
前記計測用投光手段が、前記段差部を含む範囲に前記計測光を投光し、前記受光手段が該計測光の反射光または透過光を受光してその受光データを得ることにより、前記段差部の位置を予め検知する予備検出を行うことができる、請求項７から１０のいずれか１項に記載の位置調整機構。
【請求項１２】
前記検出領域は、前記基板に複数のプローブＤＮＡアレイが形成された領域であり、前記基板と前記支持体は、前記検出領域にＤＮＡ試料が供給された後に照射光が照射されて、前記ＤＮＡ試料中の標的ＤＮＡと前記プローブＤＮＡアレイとの生物化学反応状態が検出される生物化学反応カセットを構成している、請求項７から１１のいずれか１項に記載の位置調整機構。
【請求項１３】
請求項７から１２のいずれか１項に記載の位置調整機構と、
前記検出領域に照射光を照射可能な照射光学手段と、
前記照射光学手段が前記検出領域に照射光を照射した際の、前記検出領域による反射光または透過光を受光するもう１つの受光手段と、
前記もう１つの受光手段が受光した反射光または透過光の受光データに基づいて、前記検出領域の状態を検出する分析手段とを有する、
検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は位置調整方法および検出方法と位置調整機構に関し、特に、検出領域を有する基板の位置を調整するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＤＮＡマイクロアレイを用いた遺伝子検出方法が多く提案されている。ＤＮＡマイクロアレイは、ＤＮＡが多数並べて配置されたものであり、具体的には、標的遺伝子ＤＮＡと相補的な塩基配列を有する多数のプローブＤＮＡが基板上に規則正しく貼り付けられたものである。また、このようなＤＮＡマイクロアレイをチャンバ内に内蔵している、生物化学反応状態を検出するための生物化学反応カセットも提案されている。
【０００３】
生物化学反応カセットを用いた遺伝子検出方法は、一般的に、増幅工程、ハイブリダイゼーション反応工程、検出工程の順に実施される。まず、ＤＮＡ試料（ＤＮＡ溶液）に対してＰＣＲ（ポリメラーゼ連鎖反応）法に代表される増幅方法を行って、標的遺伝子ＤＮＡを増幅させる。このＤＮＡ溶液を生物化学反応カセットのチャンバに供給して、ＤＮＡ溶液内の標的遺伝子ＤＮＡと、生物化学反応カセットのチャンバ内のＤＮＡマイクロアレイの各プローブＤＮＡとのハイブリダイゼーション反応を行わせる。その後に、プローブＤＮＡと結合した標的遺伝子ＤＮＡの検出を行う。検出工程では、例えば、増幅工程において標的遺伝子ＤＮＡに予め標識しておいた蛍光物質を、レーザー等を用いた輝度測定によって検出する。
【０００４】
このような遺伝子検出方法においては、標的遺伝子ＤＮＡが、ＤＮＡマイクロアレイの各プローブＤＮＡのうちの一部とハイブリダイゼーション反応し、反応したプローブＤＮＡを光学的に検出する。すなわち、ＤＮＡマイクロアレイ内にてレーザー等の照射光をスキャンさせ、その照射光の反射光または透過光を受光してその輝度を測定する。それによって、ハイブリダイゼーション反応によりプローブＤＮＡに結合した標的遺伝子ＤＮＡの蛍光標識を検出することができる。この場合、照射光がＤＮＡマイクロアレイに正確に入射し、その反射光または透過光が受光手段によって正確に受光されることが、高い検出精度を得るために必要である。すなわち、照射光の入射位置と反射光または透過光の受光位置が不正確であると検出精度が悪くなる。したがって、光学手段（投光手段および受光手段）と基板との相対位置関係、特に相対的な傾きが非常に重要である。
【０００５】
一般的な工作機械等における光学手段と基板の相対位置調整方法としては、以下の２種類が挙げられる。
【０００６】
第１の位置調整方法は、基板に位置調整用のマークを形成し、このマークを撮像して画像を分析し（例えばピント状態を調べ）、画像分析結果に基づいて基板の位置を検知して調整する方法である。マークは、基板に予め形成しておいてもよく、または、基板の処理を行うための照射光学手段からの照射光（例えば基板を加工するためのレーザー）によって形成してもよい。このマークは複数個所に形成することが好ましい。なお、マークに光を照射してから撮像を行ってもよいが、撮像用の光を照射することなくマークを撮像してもよい。
【０００７】
第２の位置調整方法は、基板に設けられた計測領域内の計測点に向けて計測光を照射し、その計測点による反射光または透過光に基づいて、照射光学手段に対する計測領域の相対位置を検知して調整する方法である（特許文献１参照）。計測点は基板の平坦な面内に設定すればよく、複数の計測点を設定することが好ましい。
【特許文献１】特開２０００−３４９０４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記した２種類の位置調整方法を、前記した生物化学反応カセットを含む遺伝子検出装置に応用することが考えられる。しかし、第１の位置調整方法では、複雑で高精度の画像分析が必要であり、コスト高になる。また、マークに光を照射して撮像する場合には、マークに照射する光が、ＤＮＡマイクロアレイのプローブＤＮＡに当たらないようにしなければならない。ＤＮＡマイクロアレイ内のプローブＤＮＡに結合した標的遺伝子ＤＮＡに標識されている蛍光物質に光が当たると、蛍光物質の発光劣化が起こり、正しい検出が行えなくなるおそれがあるからである。マークに照射する光がプローブＤＮＡに当たらないようにするためには、マークを含む位置合わせ領域、すなわちマークの周囲のスペースを大きくせざるを得ない。
【０００９】
第２の位置調整方法でも、計測点に照射する計測光が、ＤＮＡマイクロアレイ内のプローブＤＮＡに当たらないようにしなければならない。また、生物化学反応カセットの位置に誤差があると、計測光がプローブＤＮＡに当たる可能性が高くなるので、生物化学反応カセットを精度良く配置する必要がある。
【００１０】
前記した従来のいずれの位置調整方法においても、プローブＤＮＡに計測光が当たらないようにするためには、ＤＮＡマイクロアレイの外側の位置合わせ領域を広く形成しておく必要がある。すなわち、第１の位置調整方法ではマークの周囲のスペース、第２の位置調整方法では計測点の周囲のスペースを広く形成しなければならない。
【００１１】
しかし、ＤＮＡマイクロアレイの大きさを変えることなく位置合わせ領域を広くすると、生物化学反応カセットのチャンバ全体の面積が大きくなってしまう。そうすると、ハイブリダイゼーション反応工程においてＤＮＡ溶液がチャンバ全体に行き渡るようにするためには、必然的にＤＮＡ溶液の量を多くせざるを得ない。一般にＤＮＡ溶液は高価なので、位置合わせ領域を広くしてＤＮＡ溶液の必要量が多くなることが、結果的にコスト高を招く。したがって、位置合わせ領域を小さくしてコスト高を防ぎ、しかも計測光がＤＮＡマイクロアレイのプローブＤＮＡに当たらないようにすることが望まれる。
【００１２】
本発明の目的は、検出領域とは異なる領域に位置する位置合わせ領域が小さくても、計測光を検出領域に当たらないように照射することができ、低コストかつ容易な位置調整方法およびそれを含む検出方法と位置調整機構および検出システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の特徴は、検出領域と検出領域とは異なる領域に位置する位置合わせ領域とを有する基板と、基板が取り付けられ、基板取り付け面に段差部を有する支持体とを用いる、基板の位置を調整する位置調整方法であって、基板の検出領域外に計測光を照射し、その照射位置をずらしながら計測光の基板による反射光または透過光を受光してその受光データに基づいて段差部の位置を検知するステップと、検知された段差部の位置に基づいて基板上の位置合わせ領域内の計測点に計測光を照射し、計測光の基板による反射光または透過光を受光してその受光データを求めるステップと、少なくとも２つの計測点に計測光を照射した際のそれぞれの受光データに基づいて、基板を移動させるステップとを含むところにある。
【００１４】
本発明のもう１つの特徴は、検出領域と検出領域とは異なる領域に位置する位置合わせ領域とを有する基板と、基板が取り付けられ、基板取り付け面に段差部を有する支持体とを用いて、基板の位置を調整するための位置調整機構であって、基板の検出領域外に計測光を照射可能な計測用投光手段と、計測光の基板による反射光または透過光を受光してその受光データを得る受光手段と、基板を計測用投光手段および受光手段に対して相対的に移動させる移動手段とを有し、移動手段は、計測用投光手段が位置合わせ領域内の、段差部の位置に基づいて設定された少なくとも２つの計測点に計測光を照射した際に、受光手段が得たそれぞれの反射光または透過光の受光データに基づいて、基板の計測用投光手段および受光手段に対する相対位置を調整可能であるところにある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、検査領域とは異なる領域に位置合わせ領域が設けられ、段差部の位置を検知し、その段差部の位置に基づいて特定される、位置合わせ領域内の計測点に計測光を照射して、基板の位置を検出することができる。したがって、検知した段差部の位置から計測点までの距離を小さく設定することによって、位置合わせ領域が小さくても、正確に位置検出が行え、計測光が検出領域に当たるのを防ぐことができる。しかも、位置調整を低コストで容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１に、本発明の第１の実施形態における検出システムが概略的に示されている。この検出システムは、生物化学反応カセット１を含む位置調整機構と、生物化学反応カセット１内で生じる生物化学反応を検出するための検出機構を含む遺伝子検出装置である。
【００１８】
位置調整機構は、生物化学反応カセット１の移動装置（移動手段）２と、投光装置（計測用投光手段）３と、第１の受光装置（受光手段）４を有している。移動装置２は生物化学反応カセット１を３次元的に移動させるものである。投光装置３は、位置調整のための計測光Ａ1を生物化学反応カセット１に照射するものである。第１の受光装置（受光手段）４は、計測光Ａ1が生物化学反応カセット１によって反射された反射光Ａ2を受光するものである。なお、投光装置３は、後述するが、生物化学反応カセット１のＹ方向の両端部に位置する各段差部１４を含み、かつＸ方向の両側部に位置する位置合わせ領域１３を少なくとも部分的に含む範囲１５（図２（ａ）参照）に、計測光Ａ1を照射可能である。ただし、後述するように、計測光Ａ1は、この範囲１５の中央に位置する検出領域（ＤＮＡマイクロアレイ１２）には照射されない。また、図面では、便宜上、投光装置３および第１の受光装置４が生物化学反応カセット１の基板面に対してかなり斜めに位置しているように示されている。しかし、実際には、投光装置３および第１の受光装置４は、計測光Ａ1および反射光Ａ2が基板面にほぼ垂直になるように配置される。
【００１９】
検出機構は、照射光学装置（照射光学手段）５と、第２の受光装置（もう１つの受光手段）６と、分析装置（分析手段）７を有している。照射光学装置５は、照射光Ａ3を生物化学反応カセット１に照射するためのものであり、光源５ａとハーフミラー５ｂと光学部材５ｃとからなる。ハーフミラー５ｂは、光源５ａからの照射光Ａ3を反射するとともに生物化学反応カセット１からの反射光Ａ4を透過させるものである。光学部材５ｃは、照射光Ａ3を適切なビーム径で生物化学反応カセット１上に合焦させるためのものである。第２の受光装置６は、照射光Ａ3が生物化学反応カセット１によって反射された反射光Ａ4を受光するものである。分析装置７は、第２の受光装置６による受光データに基づいて、生物化学反応カセット１内で生じる生物化学反応を検出するものである。
【００２０】
次に、本実施形態で用いられる生物化学反応カセット１の構成について説明する。生物化学反応カセット１は、図２に示すように、透光性を有するガラス製の基板８と、この基板８が接合される支持体９からなる。具体的には、支持体９の周縁部９ａが突出しており、この周縁部９ａに供給された接着剤１０によって基板８が固定されている。基板８と支持体９の間には、周縁部９ａに囲まれた空間であるチャンバ１１が形成されている。チャンバ１１内に、多数のプローブＤＮＡが規則正しくマトリクス状に配列されたＤＮＡマイクロアレイ１２が構成されている。このＤＮＡマイクロアレイ１２が、遺伝子検出における検出領域である。なお、個々のプローブＤＮＡは非常に小さいため、図面では個別に示しておらず、ＤＮＡマイクロアレイ１２全体を概略的に図示している。また、図面中では、便宜上、ＤＮＡマイクロアレイ１２が厚みを有し、基板面上に突出しているように示されている。しかし、実際には、プローブＤＮＡの先端のみが基板面の僅かに上方に位置しているものの、検出領域、すなわち、プローブＤＮＡが固定されている部分は、概ね基板面と同一面内に位置している。
【００２１】
プローブＤＮＡはチャンバ１１の中央部において基板８に固定されているが、チャンバ１１の外周部には、プローブＤＮＡが固定されていない領域が残されている。すなわち、位置合わせ領域１３がＤＮＡマイクロアレイ１２の外側に位置している。そして、位置合わせ領域１３のさらに外側に、支持体９の周縁部９ａが位置している。周縁部９ａの内端縁が、支持体９の基板取り付け面における段差部１４になっている。なお、図示しないが、生物化学反応カセット１には、チャンバ１１への流体の出入りが可能な流路が設けられている。
【００２２】
本実施形態の検出システムの位置調整方法および遺伝子検出方法について説明する。遺伝子検出を行う上で、検出領域（ＤＮＡマイクロアレイ１２）を含む生物化学反応カセット１と、照射光学装置５および第２の受光装置６との相対位置関係、特に生物化学反応カセット１の傾きを正確に調整することが重要である。そこで、本実施形態では、生物化学反応カセット１の位置調整を行う。
【００２３】
初めに、生物化学反応カセット１のＹ方向の傾きを調整する方法を、図３，４を参照して説明する。図３（ａ）は生物化学反応カセット１が正しい位置および姿勢に取り付けられている状態を示し、図３（ｂ）は生物化学反応カセット１が不正確な位置および姿勢に取り付けられている状態を示している。便宜上、Ｙ方向の両端部に位置する２つの段差部を符号１４と１４’でそれぞれ示している。そして、段差部１４’の周囲における計測光および位置は、「’」を付与した符号で図示している。さらに、様々な位置における反射光Ａ2は、ａ，ｂ等の添字を付けて区別して示している。ただし、計測光Ａ1は、いずれの位置にも同じ条件で照射されるため、区別することなく示している。
【００２４】
位置調整を行うにあたって、初めに、遺伝子検出装置に生物化学反応カセット１を取り付ける（ステップＳ１）。そして、生物化学反応カセット１が正確に取り付けられていると仮定した際に段差部１４が位置すると考えられる部分よりも、基板８の外側に距離Ｌ1だけずらした位置Ｐ1に、投光装置３から計測光Ａ1（図１参照）を照射する。そして、計測光Ａ1が基板によって反射された反射光Ａ2aを、第１の受光装置４によって受光し受光データを得る（ステップＳ２）。なお、ここで言う受光データとは例えば光強度であり、計測光Ａ1が入射して反射する部分の高さに応じて変動するデータである。
【００２５】
同様に、生物化学反応カセット１が正確に取り付けられていると仮定した際に段差部１４’が位置すると考えられる部分よりも、基板８の外側に距離Ｌ1だけずらした位置Ｐ1’に、投光装置３から計測光Ａ1を照射する。そして、計測光Ａ1が基板によって反射された反射光Ａ2a’を、第１の受光装置４によって受光し受光データを得る（ステップＳ３）。
【００２６】
このようにして、２個所の位置Ｐ1，Ｐ1’に計測光Ａ1を照射した際の、それぞれの反射光Ａ2a，Ａ2a’の受光データを比較する（ステップＳ４）。両方の受光データが概ね一致した場合には、位置Ｐ1，Ｐ1’はいずれも段差部１４，１４’よりもそれぞれ外側、すなわち支持体９の基板取り付け面の周縁部９ａ上に位置していると判断する。なお、ステップＳ４は、位置Ｐ1，Ｐ1’が周縁部９ａ上にあるか、あるいは、周縁部よりもはるかに低い位置の位置合わせ領域１３内にあるかを判定するものである。したがって、ステップＳ４における受光データの比較は、高精度である必要はなく、かなり大まかな比較であってよい。
【００２７】
ステップＳ４において、両方の受光データが大きく異なっている場合には、２個所の位置Ｐ1，Ｐ1’のうちの一方が周縁部９ａ上に位置し、他方が周縁部９ａの内側の位置合わせ領域１３に位置していると考えられる。すなわち、周縁部９ａと位置合わせ領域１３では高さが大きく異なるので、反射光Ａ2a，Ａ2a’の受光データが大きく異なっていると判断される。この場合、生物化学反応カセット１の取り付け位置が大きく狂っていると考えられるので、生物化学反応カセット１を取り付け直すことが好ましい。なお、距離Ｌ1をあまりにも小さく設定しすぎない限り、生物化学反応カセット１の位置がずれていても、２個所の位置Ｐ1，Ｐ1’の両方が位置合わせ領域１３に位置することはあり得ない。
【００２８】
ステップＳ４において２個所の位置Ｐ1，Ｐ1’がいずれも支持体９の基板取り付け面の周縁部９ａ上に位置していると判断されたら、位置Ｐ1からＹ方向内側に計測光Ａ1をスキャンする。すなわち、反射光Ａ2aの受光データをモニターしながら、計測光Ａ1の照射位置を位置Ｐ1からＹ方向内側に、例えば１μｍずつ移動させていく。しばらくすると、受光データが大きく変化する。この変化は、計測光Ａ1の照射位置が、高さの高い周縁部９ａ上から、高さの低い位置合わせ領域１３に変わったことを示す。すなわち、受光データが大きく変化する点が、計測光Ａ1が段差部１４に照射された位置とみなすことができる。こうして段差部１４の位置を検知する（ステップＳ５）。同様に、位置Ｐ1’からＹ方向内側に計測光Ａ1をスキャンして、反射光Ａ2a’の受光データが大きく変化する点（計測光Ａ1が段差部１４’に照射された点）を検出し、段差部１４’の位置を検知する（ステップＳ６）。このような方法で、Ｙ方向の両端部に位置する２つの段差部１４，１４’の位置を検知する。以上のステップＳ１からＳ６を、便宜上、予備検出工程と称する。
【００２９】
なお、図３（ｂ）に示すように、生物化学反応カセット１が不正確な位置および姿勢に取り付けられている場合には、実際の段差部１４，１４’が、ステップＳ１の冒頭で推定した位置ＩＰ，ＩＰ’とは異なる位置にある。その場合でも、推定した位置ＩＰ，ＩＰ’から基板８の外側に距離Ｌ1だけずらした位置Ｐ1，Ｐ1’がいずれも周縁部９ａ上にあれば、ステップＳ５，Ｓ６によって、実際の段差部１４，１４’の位置を検知することができる。後述するが、以降の各ステップは、ステップＳ５，Ｓ６で検知した実際の段差部１４，１４’の位置を基準として行うため、図３（ｂ）に示すように生物化学反応カセット１が不正確な位置および姿勢であっても、精度良く実施できる。
【００３０】
ステップＳ５において段差部１４の位置を検知したら、その位置からＹ方向内側に微小な距離Ｌ2だけずらした位置を計測点Ｐ2として設定する。そしてこの計測点Ｐ2に、投光装置３から計測光Ａ1を照射し、その反射光Ａ2bを受光装置４によって受光し、受光データを得る（ステップＳ７）。同様に、検知された段差部１４’の位置からＹ方向内側に微小な距離Ｌ2だけずらした位置を計測点Ｐ2’として設定する。そして、この計測点Ｐ2’に、投光装置３から計測光Ａ1を照射し、その反射光Ａ2b’を受光装置４によって受光し、受光データを得る（ステップＳ８）。それから、両方の受光データを精密に比較する（ステップＳ９）。図３（ａ）に示すように、生物化学反応カセット１が正しい位置および姿勢に取り付けられており、計測光Ａ1に対する生物化学反応カセット１の傾きが適正である場合には、両反射光Ａ2b，Ａ2b’の受光データが一致する。
【００３１】
しかし、図３（ｂ）に示すように、生物化学反応カセット１の傾きが不正確である場合には、ステップＳ９において両反射光Ａ2b，Ａ2b’の受光データが異なる。これは、計測光Ａ1の入射角および反射角が適切でないことと、各計測点Ｐ2，Ｐ2’から投光装置３および受光装置４までの距離が異なることが原因である。そこで、この場合には、両計測点Ｐ2，Ｐ2’からのそれぞれの反射光Ａ2b，Ａ2b’の受光データが一致するように、移動手段２が生物化学反応カセット１を移動させてそのＹ方向の傾きを調整する（ステップＳ１０）。両反射光Ａ2b，Ａ2b’の受光データが一致したら、生物化学反応カセット１のＹ方向の傾きが適正になったと判断する。
【００３２】
以上説明した各ステップＳ１からＳ１０によって、生物化学反応カセット１のＹ方向の傾きの調整が行える。さらに、計測光Ａ1を照射する計測点をもう１つ追加すると、Ｙ方向の傾きの調整に加えて、Ｘ方向の傾きの調整も行える。
【００３３】
すなわち、ステップＳ１からＳ６によって実際の段差部１４，１４’の位置を求めた後に、図５に示すように３つの計測点Ｐ2，Ｐ2’，Ｐ2”を設定する。２つの計測点Ｐ2，Ｐ2’は前記したのと同様に設定し、ステップＳ７，Ｓ８によって反射光Ａ2b，Ａ2b’の受光データをそれぞれ得る。一方、もう１つの計測点Ｐ2”は、計測点Ｐ2からＸ方向に距離Ｌ3だけ離れた位置に設定する。この計測点Ｐ2”にも投光装置３から計測光Ａ1を照射し、その反射光Ａ2b”（図示せず）を受光装置４によって受光し、受光データを得る（図６のステップＳ１１）。ステップＳ９において、この受光データが、計測点Ｐ2における反射光Ａ2bの受光データと異なっている場合、生物化学反応カセット１のＸ方向の傾きが不正確であると判断する。そして、移動手段２が生物化学反応カセット１を移動させてそのＸ方向の傾きを調整する。最終的に３つの計測点Ｐ2，Ｐ2’Ｐ2”における各反射光Ａ2b，Ａ2b’，Ａ2b”の受光データが全て一致するように、移動手段２によって生物化学反応カセット１の位置を調整する（ステップＳ１０）。
【００３４】
なお、図７に示すように、３つの計測点Ｐ2，Ｐ2’Ｐ2”のＸ方向の位置がそれぞれずれるように離して配置してもよい。それによって、Ｘ方向の傾きの調整をより精度良くかつ効率的に行うことができる。
【００３５】
当初の生物化学反応カセット１の取り付け位置の誤差が非常に大きい場合には、前記したように設定される計測点Ｐ2”が周縁部９ａ上に位置してしまう可能性が否定できない。その場合、ステップＳ１からＳ６において計測点Ｐ2，Ｐ2’を設定したのと同様に、計測点Ｐ2”を設定するための予備検出工程を行ってもよい。
【００３６】
すなわち、ステップＳ１の処理を行った場所からＸ方向に離れた場所において、生物化学反応カセット１が正確に取り付けられていると仮定した際に段差部１４が位置すると考えられる部分を推定する。そして、この推定した部分から基板８の外側に距離Ｌ1だけずらした位置Ｐ1”（図７参照）を設定し、そこに、投光装置３から計測光Ａ1を照射する。そして、計測光Ａ1が基板８によって反射された反射光Ａ2a”（図示せず）を第１の受光装置４によって受光して受光データを得る。この受光データが、位置Ｐ1，Ｐ1’における反射光Ａ2a，Ａ2a’の受光データと概ね一致していれば、位置Ｐ1”が周縁部９ａ上にあると判断して、そこから計測光Ａ1をＹ方向内側にスキャンする。反射光Ａ2a”の受光データが大きく変化する点（計測光Ａ1が段差部１４に照射された点）を検出し、段差部１４の位置を検知する。その後、検知した段差部１４の位置からＹ方向内側に距離Ｌ2だけずらした位置に、計測点Ｐ2”を設定する。そして、前記したように、計測点Ｐ2”に投光装置３から計測光Ａ1を照射し、その反射光Ａ2b”（図示せず）を受光装置４によって受光して、受光データを得る。最終的に、３つの計測点Ｐ2，Ｐ2’Ｐ2”における各反射光Ａ2b，Ａ2b’，Ａ2b”の受光データが全て一致するように、生物化学反応カセット１の位置を調整する。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態では、初めに、計測光Ａ1をスキャンすることによって段差部１４，１４’の位置を検知する。そして、検知した段差部１４，１４’の位置から、Ｙ方向内側に微小な距離Ｌ2だけずらした位置に、位置調整用の計測点Ｐ2，Ｐ2’，Ｐ2”を設定する。これらの計測点Ｐ2，Ｐ2’，Ｐ2”に計測光Ａ1を照射し、それぞれの反射光の受光データが正確に一致するように、生物化学反応カセット１を移動させる。これによって、生物化学反応カセット１の位置調整が、精度良くかつ簡単に行える。
【００３８】
前記したように、本実施形態では、予め段差部１４，１４’の位置を確認してから、その段差部１４，１４’の内側にそれぞれ距離Ｌ2だけずらした位置に複数の計測点Ｐ2，Ｐ2’，Ｐ2”を設定している。したがって、距離Ｌ2を、検出領域１２と段差部１４の間の位置合わせ領域１３の幅よりも小さく設定すれば、各計測点Ｐ2，Ｐ2’，Ｐ2”を位置合わせ領域１３内に位置させることができる。すなわち、位置合わせ領域１３が小さかったとしても、距離Ｌ2が微小であれば、計測光Ａ1を照射する計測点Ｐ2，Ｐ2’，Ｐ2”を、周縁部９ａ上や検出領域１２内ではなく、位置合わせ領域１３内に位置させることができる。したがって、位置合わせ領域１３を小さくしてチャンバ１１の面積を小さく保ちつつ、計測光Ａ1が検出領域１２に当たるのを防ぎ、簡単かつ高精度に生物化学反応カセット１の位置調整を行うことができる。
【００３９】
計測光Ａ1を段差部１４の近傍と段差部１４’の近傍に同時に照射することは困難であるため、ステップＳ２とステップＳ３は独立して別々に行う。同様に、ステップＳ５とステップＳ６も独立して別々に行い、ステップＳ７とステップＳ８も独立して別々に行う。なお、投光装置３は、計測光Ａ1がＤＮＡマイクロアレイ１２に照射される（計測光Ａ1がプローブＤＮＡに当たる）ことがないように、範囲１５（図２，５，７参照）の中央部を避けて計測光Ａ1をスキャンする。
【００４０】
なお、計測点の数は３つに限られず、図２〜４を参照して説明したように、２つの計測点Ｐ2，Ｐ2’のみを用いて、生物化学反応カセット１の一方向（例えばＹ方向）の傾きのみを調整することもできる。また、４つ以上の計測点を用いて、生物化学反応カセット１をあらゆる方向に精度良く位置調整することもできる。以上の説明では、Ｙ方向の両端部の段差部１４，１４’のみを利用して生物化学反応カセット１の位置調整を行っている。しかし、Ｘ方向の両端部の段差部のみを用いて生物化学反応カセット１の位置調整を行ってもよく、あるいは、ＸＹ両方向の端部の段差部を用いて生物化学反応カセット１の位置調整を行ってもよい。
【００４１】
予備検出として段差部１４，１４’の位置を検知する際に、前記した例では、周縁部９ａ上に照射した計測光Ａ1を内側にスキャンすることによって、受光データが大きく変化する点を求めた。しかし、周縁部９ａよりも内側の位置合わせ領域１３内に照射した計測光Ａ1を外側にスキャンすることによって、受光データが大きく変化する点を求めることもできる。ただし、その場合には最初に計測光Ａ1を照射する際に、検出領域（ＤＮＡマイクロアレイ１２）に計測光Ａ1が当たらないように注意しなければならない。
【００４２】
以上説明したように生物化学反応カセット１の位置調整を行った後に、生物化学反応状態を検出する。すなわち、照射光学装置５の光源５ａから出射した照射光Ａ3を、ハーフミラー５ｂおよび光学部材５ｃを介して、生物化学反応カセット１のＤＮＡマイクロアレイ１２（検出領域）に入射させる。そして、反射光Ａ4を第２の受光装置６により受光して、受光データを得る。この受光データを分析装置７が分析して輝度の測定を行い、ＤＮＡマイクロアレイ１２内のプローブＤＮＡに結合した蛍光物質の有無を判定する。反射光Ａ4の受光および受光データの分析を行いながら、照射光Ａ3を、ＤＮＡマイクロアレイ１２全体にスキャンすることによって、生物化学反応状態を検出することができる。
【００４３】
なお、生物化学反応状態の検出に先だって、増幅工程およびハイブリダイゼーション工程と、チャンバ１１内へのＤＮＡ試料（ＤＮＡ溶液）の供給を行う。これらの工程は全て公知の方法で実施できるので、説明を省略する。ハイブリダイゼーション工程とチャンバ１１内へのＤＮＡ溶液の供給工程は、前記した生物化学反応カセット１の位置調整の前に行われても、位置調整の後に行われてもよい。
【００４４】
本発明の第２の実施形態の遺伝子検出装置が図８に示されている。この遺伝子検出装置は照射光学手段１５として光源を有し、図１に示す第１の実施形態の遺伝子検出装置のようなハーフミラーや光学部材を有していない。照射光学手段１５以外の構成は、第１の実施形態の遺伝子検出装置と同じであるので、同一の符号を付与し説明を省略する。この遺伝子検出装置でも、第１の実施形態と同様の方法で生物化学反応カセット１の位置調整が行え、同様の効果が得られる。
【００４５】
以上説明した２つの実施形態では、検出領域１２の外側に位置合わせ領域１３が設けられ、さらにその外側に段差部１４，１４’が位置している。そして、段差部１４，１４’から内側に所定距離だけずらした位置に計測点Ｐ2，Ｐ2’Ｐ2”が設定されている。しかし、このような位置関係に限定する必要はなく、検出領域１２と異なる領域に位置合わせ領域１３が設けられていればよい。そして、位置合わせ領域１３は、段差部１４，１４’の位置に基づいて特定される計測点を含む領域であればよい。
【００４６】
また、前記した２つの実施形態では、計測光の基板による反射光を受光装置により受光する構成であるが、透過光を受光装置により受光する構成にしてもよい。その場合、基板は透光性を有し、受光装置は、基板を挟んで投光装置の反対側に配置されていればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１の実施形態の遺伝子検出装置を示す概略図である。
【図２】（ａ）は図１に示す遺伝子検出装置に取り付けられている生物化学反応カセットの平面断面図、（ｂ）はその側面断面図である。
【図３】（ａ）は図２に示す生物化学反応カセットが正しく取り付けられている状態での位置調整方法を示す説明図、（ｂ）は図２に示す生物化学反応カセットが不正確に取り付けられている状態での位置調整方法を示す説明図である。
【図４】本発明の生物化学反応カセットの位置調整方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の生物化学反応カセットの位置調整方法において３つの計測点を設定する例を示す、生物化学反応カセットの平面断面図である。
【図６】図５に示す位置調整方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の生物化学反応カセットの位置調整方法において３つの計測点を設定する他の例を示す、生物化学反応カセットの平面断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の遺伝子検出装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４８】
１      生物化学反応カセット
２      移動装置（移動手段）
３      投光装置（計測用投光手段）
４      第１の受光装置（受光手段）
５ａ    光源
５ｂ    ハーフミラー
６      第２の受光装置（もう１つの受光手段）
７      分析装置（分析手段）
８      基板
９      支持体
１０    接着剤
１１    チャンバ
１２    ＤＮＡマイクロアレイ（検出領域）
１３    位置合わせ領域
１４，１４’      段差部
１５    照射光学装置
【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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【図７】
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【図８】
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