(57)【要約】【課題】信頼性の高い検出結果を得ること。【解決手段】所定の反応によって光応答性物質を生成する被検体が配置されるウェルが複数形成された基板を保持する基板保持部と、複数のウェルのうちの所定領域内の複数のウェルに配置された、複数の被検体により生成される、複数の光応答性物質からそれぞれ発生する光それぞれを検出する検出部を複数個と、当該反応の開始後、検出部によって検出される複数の光応答性物質からの光それぞれを、異なるタイミングで、複数個の検出部に順次検出させる。【選択図】図１
2012118022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の反応によって光応答性物質を生成する被検体が配置されるウェルが複数形成された基板を保持する基板保持部と、
複数の前記ウェルのうちの所定領域内の複数の前記ウェルに配置された、複数の前記被検体により生成される、複数の前記光応答性物質からそれぞれ発生する光それぞれを検出する検出部を複数個と、
前記反応の開始後、前記検出部によって検出される複数の前記光応答性物質からの光のそれぞれを、異なるタイミングで、複数個の前記検出部に順次検出させる制御部と
を備える検出装置。
【請求項２】
複数の前記検出部は、所定方向に互いに所定距離離れて配置されており、
前記基板保持部と複数の前記検出部とを前記所定方向に相対移動させる駆動部を更に備える
請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記駆動部による前記相対移動の移動速度を調整可能である
請求項２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記制御部は、複数の前記検出部の前記所定の距離を調整可能である
請求項２又は請求項３に記載の検出装置。
【請求項５】
前記基板保持部と複数の前記検出部との位置関係を検出する位置検出部を更に備え、
前記制御部は、前記位置検出部の検出結果に基づいて前記基板保持部及び複数の前記検出部のうち少なくとも一方を移動させる
請求項２から請求項４のうちいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項６】
前記基板は、一方向に長手となるように形成されており、
前記基板保持部は、前記一方向が前記所定方向に平行になるように前記基板を保持する
請求項２から請求項５のうちいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項７】
前記基板は、前記ウェルが前記基板の短手方向に複数並べられて形成されたウェル列を有し、
前記ウェル列は、前記基板の長手方向に複数並んで設けられている
請求項６に記載の検出装置。
【請求項８】
前記検出部は、前記ウェル列毎に、前記ウェル毎に配置された前記被検体から生成された前記光応答性物質から発生する光をそれぞれ略同時に検出可能なセンサを有する
請求項７に記載の検出装置。
【請求項９】
前記被検体と前記反応を起こす物質を前記ウェルに投入する反応開始部を備え、
前記制御部は、前記ウェル列毎に、前記物質をウェル毎に投入するように前記反応開始部を制御可能である
請求項７又は請求項８に記載の検出装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記反応が開始されてからの経過時間に応じて複数の前記検出部による検出のタイミングを調整可能である
請求項１から請求項９のうちいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項１１】
複数個の前記検出部を順次用いることによって前記異なるタイミングで取得した前記被検体ごとの検出結果に基づいて、複数の前記被検体の中から所望の条件を満たす前記被検体を特定する判断部を備える
請求項１から請求項１０のうちいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項１２】
前記検出結果は、複数の前記検出部によって検出される前記光の光量及び当該光量の時間変化量のうち少なくとも一方を含む
請求項１１に記載の検出装置。
【請求項１３】
前記被検体は、機能性生体分子である
請求項１から請求項１２のうちいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項１４】
前記機能性生体分子は酵素である
請求項１３に記載の検出装置。
【請求項１５】
前記基板保持部及び複数個の前記検出部は、密閉空間に配置され、
前記制御部は、前記密閉空間の環境条件を制御可能である
請求項１から請求項１４のうちいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載の検出装置を用いて選別し、抽出された被検査体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出装置及び被検査体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＮＡ配列を決定する手段として、例えばＤＮＡマイクロアレイを利用した検査技術が知られている。この検査技術では、まずマイクロアレイチップと呼ばれる基板上に数千から数万の既知のＤＮＡを配列させておき、当該既知のＤＮＡのそれぞれに対して未知のＤＮＡあるいはＲＮＡを作用させる。その後、作用させた未知のＤＮＡあるいはＲＮＡがマイクロアレイチップ上の既知のＤＮＡにハイブリダイズするかどうか、すなわち、基板上のどのＤＮＡに対して相補的な配列を持つか、を検出することで、未知であったＤＮＡの配列を決定することができる。
【０００３】
近年では、このようなマイクロアレイチップを応用した検査技術が、被検体として酵素などの機能性生体分子の変異体を対象とし、より有用な分子を探索する場合にも利用されるようになってきた。その場合、従来のような限られた組み合わせでのＤＮＡ検出とは異なり、マイクロアレイチップに含まれるウェル数が１０８〜１０１０個という具合に非常に巨大な数だけ必要となってきている。
【０００４】
このような検査技術では、被検体である機能性生体分子として、例えば所定の反応を触媒する酵素と、その反応によって光応答性物質へ変化する基質とが用いられる。このような酵素をマイクロチップの各ウェルに配置させ、各ウェルの酵素に対して基質を注入する。この基質としては、例えば各ウェルの酵素によって分解可能であって、分解後に蛍光発光性を有する基質が用いられる。このため、各ウェルでは分解後の基質から蛍光が発生することになる。
【０００５】
上記検査技術では、例えば基質の注入後、顕微鏡やＣＣＤカメラ等の撮像装置によって上記のマイクロアレイチップを撮像し、マイクロチップアレイに含まれるウェル一つ一つから発生する蛍光を計測する。その際、蛍光の光強度や当該光強度の時間変化量などを検出することにより、各ウェルに配置された酵素の優劣を決定する。従来では一度に計測できるウェル数は計測光学系の倍率と撮像素子の素子数や大きさから決定され、例えば１０４〜１０６程度のウェルを計測できる構成となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３９１２４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、検査の種類によっては、マイクロチップアレイに例えば１０８〜１０１０個という非常に大きな数のウェルを形成することが必要な場合もある。このような場合には、マイクロアレイチップ全体を同時に計測することが困難である。このため、マイクロアレイチップの小領域ごとに撮像、画像処理を行うことで被検体の優劣を調査することも検討されているが、現状で利用可能なウェル数と、要求されるウェル数とのあいだには大きな開きがあり、現実的ではないという問題があった。このように、従来の手法では、各ウェルの時間経過による光強度の変化を検出することが困難であり、信頼性の高い検出結果が得られないという問題があった。
【０００８】
以上のような事情に鑑み、本発明は、信頼性の高い検出結果を得ることができる検出装置及び被検査体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】
【０００９】
本発明は、所定の反応によって光応答性物質を生成する被検体が配置されるウェルが複数形成された基板を保持する基板保持部と、複数のウェルのうちの所定領域内の複数のウェルに配置された、複数の被検体により生成される、複数の光応答性物質からそれぞれ発生する光それぞれを検出する検出部を複数個と、当該反応の開始後、検出部によって検出される複数の光応答性物質からの光それぞれを、異なるタイミングで、複数個の検出部に順次検出させる制御部とを備える検出装置を提供する。
【００１０】
本発明の第二の態様に従えば、本発明の第一の態様に従う検出装置を用いて選別し、抽出された被検査体を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の態様によれば、信頼性の高い検出結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る蛍光検出装置の構成を示す図。
【図２】蛍光検出装置の一部の構成を示す図。
【図３】蛍光検出装置に用いられる基板の構成を示す図。
【図４】蛍光検出器の構成を示す図。
【図５】蛍光検出器の構成を示す図。
【図６】蛍光検出装置の動作手順を示すフローチャート。
【図７】蛍光検出装置の動作の様子を示す図。
【図８】蛍光検出装置の動作の様子を示す図。
【図９】蛍光検出装置の動作の様子を示す図。
【図１０】蛍光検出装置の動作の様子を示す図。
【図１１】時間経過による光強度の変化をウェル毎に示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。  
図１は、本実施形態に係る蛍光検出装置の全体構成を示す図である。  
蛍光検出装置ＦＤＡは、いわゆるバイオアッセイ装置の一種であり、例えば機能性生体分子の優劣を検出するための装置である。本実施形態では、このような機能性生体分子として、例えば所定の基質に対する分解性能に優れた酵素を探す場合を例に挙げて説明する。
【００１４】
このような酵素を探す場合、まず元になる酵素の設計図であるＤＮＡを用意し、そのＤＮＡの変異体を多数作る。これを元に合成される酵素のうち所定の基質の分解速度の速いもの、分解反応の寿命が長いものなど、酵素としての性能の良いものを抽出する。更に、この酵素のＤＮＡを基にしてさらに変異体を多数作製し、そのＤＮＡから造られる酵素の性能を同様に計測して良好なものを抽出する。
【００１５】
このようなプロセスを繰り返すことで、従来の酵素、野性の酵素に比べて格段に性能の良い酵素を製作する。これを進化プロセスと呼ぶ。当該進化プロセスにより効率よく性能の良い酵素を製作するためには、極めて多くの種類（１０８〜１０１０種類）のＤＮＡ変異体を用意する必要がある。
【００１６】
基質の分解性能の高いものを探す例として、植物一般からアルコール燃料を生成するようなセルロース分解反応がある。以下の検出動作では、基質として、酵素による分解の過程で蛍光発光性物質が生成されるような基質を用いる。つまり、分解前には蛍光発光性は無いが、分解されると蛍光発光性を有するような基質を用いる。
【００１７】
この場合、分解性能を調査したい酵素Ｂにこの基質を供給することで、基質の分解反応の進行状態を蛍光で計測することができる。例えば、蛍光強度の時間変化は酵素の基質分解反応速度、蛍光強度が飽和するまでの時間は酵素の寿命に比例するので、蛍光強度とその変化を調べれば酵素の性能を得ることができる。
【００１８】
本実施形態に係る蛍光検出装置ＦＤＡは、上記の酵素の性能を検出するものであり、図１に示すように、チャンバーＣＨ、基板ステージＳＴ、ステージ駆動部ＳＡ、蛍光検出器ＤＴ、検出器駆動部ＤＡ及び基質供給部ＰＲを有している。また、蛍光検出装置ＦＤＡは、上記各部を統括的に制御する制御部ＣＯＮＴを有している。蛍光検出装置ＦＤＡは、例えば作業台などの載置面上に配置されて用いられる。
【００１９】
以下の各図において、蛍光検出装置ＦＤＡの構成を説明するにあたり、ＸＹＺ空間座標系を用いる場合がある。本実施形態では、蛍光検出装置ＦＤＡが載置される床面に平行な方向をそれぞれＸ方向及びＹ方向とし、当該床面（ＸＹ平面）に垂直な方向をＺ方向とする。ただし、Ｘ軸及びＹ軸は、直交している。
【００２０】
チャンバーＣＨは、内部に検出室ＲＭを有しており、当該検出室ＲＭを密閉可能な構成となっている。チャンバーＣＨには不図示の開閉部が設けられている。検出室ＲＭは、当該開閉部を介してチャンバーＣＨの外部に接続されている。チャンバーＣＨは、検出室ＲＭの環境を調整する環境調整部１０を有している。環境調整部１０は、検出室ＲＭの雰囲気、圧力、温度などの環境条件を調整可能になっている。
【００２１】
図１に示すように、上記の基板ステージＳＴ、蛍光検出器ＤＴ及び基質供給部ＰＲは、検出室ＲＭに配置されている。したがって、チャンバーＣＨは、これら基板ステージＳＴ、蛍光検出器ＤＴ及び基質供給部ＰＲが配置される空間を密閉空間とすることが可能な構成となっている。
【００２２】
図２は、チャンバーＣＨの検出室ＲＭの一部の構成を示す斜視図である。  
図１及び図２に示すように、基板ステージＳＴは、基板Ｓを保持する基板保持部である。基板ステージＳＴは、ステージ案内部ＳＧに案内されて移動する構成となっている。ステージ案内部ＳＧは、検出室ＲＭ内にＸ方向に平行に形成されている。したがって、基板ステージＳＴは、当該ステージ案内部ＳＧに沿ってＸ方向に移動可能である。
【００２３】
ステージ案内部ＳＧにはＸ方向に沿ってスケール２１が形成されている。基板ステージＳＴには当該スケール２１を計測する計測部２２が設けられている。計測部２２は、計測結果を制御部ＣＯＮＴに出力する。制御部ＣＯＮＴでは、計測部２２による計測結果に基づいて基板ステージＳＴのＸ方向の位置を求めることができるようになっている。このように、スケール２１、計測部２２及び制御部ＣＯＮＴにより、基板ステージＳＴのＸ方向における位置を検出する位置検出部２３が構成されている。
【００２４】
ステージ駆動部ＳＡは、基板ステージＳＴを駆動するアクチュエータである。ステージ駆動部ＳＡとしては、例えばリニアモータ機構などを用いることができる。ステージ駆動部ＳＡは、制御部ＣＯＮＴの制御（移動量、移動のタイミングなど）に基づいて、基板ステージＳＴをＸ方向に移動させる。
【００２５】
図３は、基板ステージＳＴに保持される基板Ｓの構成を示す図である。  
図３に示すように、基板Ｓは、いわゆるマイクロチップアレイと呼ばれる板状部材であり、例えば矩形に形成されている。基板Ｓは、一方向に長手となるように形成されている。基板Ｓは、当該長手方向がＸ方向に平行になるように基板ステージＳＴに保持されている。基板Ｓの表面Ｓａには複数（例えば１０８〜１０１０個）のウェルＷが形成されている。
【００２６】
複数のウェルＷは、基板Ｓの形状に沿ってマトリクス状に配置されている。このように、マトリクス状に配置された複数のウェルＷにより、基板Ｓにウェル列ＷＲが形成されている。各ウェルＷには、当該ウェルＷを識別できるようにアドレスが設定されている。当該アドレスは、例えば制御部ＣＯＮＴの記憶部に記憶されている。
【００２７】
各ウェルＷは、Ｚ方向視で例えば円形に形成されている。各ウェルＷには、所定の反応によって光応答性物質を生成するさまざまな酵素の変異体Ｂ（図５等参照）が配置されている。酵素Ｂによって生成された光応答性物質からは、例えば蛍光が発生するようになっている。発生した蛍光は、ウェルＷ毎に基板Ｓの表面Ｓａから放出されるようになっている。
【００２８】
Ｙ方向の寸法が９０ｍｍであり、Ｘ方向の寸法が１８０ｍｍである矩形の領域が基板Ｓに設定されており、当該矩形領域にウェルＷを配置する場合を例に挙げると、直径１０μｍのウェルＷを５μｍの間隔でＹ方向に並べた場合、例えば当該矩形領域のＹ方向には６０００個のウェルＷを配置させることができる。
【００２９】
更に、Ｘ方向については、この６０００個のウェルＷを含む１つのウェル列ＷＲを１２０００列並べることができる。したがって、基板Ｓに設定された９０ｍｍ×１８０ｍｍの領域には７２００万個（７．２×１０７個）のウェルＷを配置させることができる。なお、図３では８列ごとにウェル列ＷＲの間隔がＸ方向に空いた構成となっているが、この配列に限られることは無く、例えばすべてのウェル列ＷＲがＸ方向に同一の間隔で並んでいても良い。
【００３０】
図１及び図２に戻って、蛍光検出器ＤＴは、基板ステージＳＴの＋Ｚ側に配置されている。蛍光検出器ＤＴは、基板Ｓの表面Ｓａの画像を取得すると共に、当該画像に基づいて表面Ｓａにおける蛍光の光強度を検出する検出部である。蛍光検出器ＤＴは、第一検出器Ｄ１及び第二検出器Ｄ２を有している。このように、本実施形態では、蛍光検出器ＤＴが複数設けられた構成となっている。第一検出器Ｄ１及び第二検出器Ｄ２は、Ｘ方向に並んで配置されている。本実施形態では、第一検出器Ｄ１は−Ｘ側に配置されており、第二検出器Ｄ２は＋Ｘ側に配置されている。各蛍光検出器ＤＴ（第一検出器Ｄ１及び第二検出器Ｄ２）は、それぞれＹ方向が長手方向となるように形成されている。
【００３１】
各蛍光検出器ＤＴは、検出器案内部ＤＧに案内されて移動する構成となっている。検出器案内部ＤＧは、Ｘ方向に平行に形成されている。したがって、各蛍光検出器ＤＴは、当該検出器案内部ＤＧに沿ってＸ方向に移動可能である。検出器駆動部ＤＡは、各蛍光検出器ＤＴを駆動するアクチュエータである。検出器駆動部ＤＡとしては、上記のステージ駆動部ＳＡと同様、例えばリニアモータ機構などを用いることができる。
【００３２】
検出器案内部ＤＧにはＸ方向に沿ってスケール４１が形成されている。各蛍光検出器ＤＴには当該スケール４１を計測する計測部４２が設けられている。計測部４２は、計測結果を制御部ＣＯＮＴに出力する。制御部ＣＯＮＴでは、計測部４２による計測結果に基づいて各蛍光検出器ＤＴのＸ方向の位置を求めることができるようになっている。このように、スケール４１、計測部４２及び制御部ＣＯＮＴにより、各蛍光検出器ＤＴのＸ方向における位置を検出する位置検出部４３が構成されている。
【００３３】
図４は、各蛍光検出器ＤＴの詳細な構成を示す図である。図５は、図４におけるＡ−Ａ断面に沿った構成を示す図である。  
図４及び図５に示すように、各蛍光検出器ＤＴは、光源アレイ３１、照明光学系アレイ３２、ダイクロイックミラーアレイ３３、投影光学系アレイ３４、センサレンズアレイ３５及び光センサアレイ３６を有している。
【００３４】
光源アレイ３１は、複数の光源３１ａがＹ方向に並べられた構成となっている。各光源３１ａは、例えばレーザーダイオードやＬＥＤなどを有する面光源である。光源アレイ３１からは、例えば基板Ｓの表面Ｓａを照明するための光が、＋Ｘ方向に射出されるようになっている。
【００３５】
照明光学系アレイ３２は、複数の照明光学系３２ａがＹ方向に並べられた構成となっている。１つの上記光源３１ａに対して１つの照明光学系３２ａが対応するように設けられている。照明光学系アレイ３２は、光源アレイ３１からの光を平行光として＋Ｘ方向に射出する。
【００３６】
ダイクロイックミラーアレイ３３は、複数のダイクロイックミラー３３ａがＹ方向に並べられた構成となっている。１つの照明光学系３２ａに対して、１つのダイクロイックミラー３３ａが対応するように設けられている。各ダイクロイックミラー３３ａは、ＸＹ平面に対してθＹ方向に傾いた状態で配置されている。各ダイクロイックミラー３３ａは、＋Ｘ方向に進行する光を−Ｚ方向に反射させると共に、＋Ｚ方向に進行する光を透過させるように形成されている。
【００３７】
投影光学系アレイ３４は、複数の投影光学系３４ａがＹ方向に並べられた構成となっている。１つのダイクロイックミラー３３ａに対して、１つの投影光学系３４ａが対応するように設けられている。各投影光学系３４ａは、対応するダイクロイックミラー３３ａで反射された光を基板Ｓに照射すると共に、基板Ｓからの蛍光をダイクロイックミラー３３ａへ射出する。
【００３８】
センサレンズアレイ３５は、複数のセンサレンズ３５ａがＹ方向に並べられた構成となっている。１つのダイクロイックミラー３３ａに対して、１つのセンサレンズ３５ａが対応するように設けられている。各センサレンズ３５ａは、ダイクロイックミラー３３ａを透過した光を光センサアレイ３６側へ射出する。
【００３９】
光センサアレイ３６は、複数の光センサ３６ａがＹ方向に並べられた構成となっている。１つのセンサレンズ３５ａに対して、１つの光センサ３６ａが対応するように設けられている。各光センサ３６ａは、センサレンズ３５ａから射出された蛍光を受光し、蛍光の光強度に応じた電気信号を出力する。
【００４０】
このように、光源アレイ３１の光源３１ａ、照明光学系アレイ３２の照明光学系３２ａ、ダイクロイックミラーアレイ３３のダイクロイックミラー３３ａ、投影光学系アレイ３４の投影光学系３４ａ、センサレンズアレイ３５のセンサレンズ３５ａ及び光センサアレイ３６の光センサ３６ａは、１つのウェル列ＷＲをＹ方向に全て覆う範囲に配置されている。このため、各蛍光検出器ＤＴは、１つのウェル列ＷＲを同時に検出できるようになっている。
【００４１】
図１及び図２に戻って、基質供給部ＰＲは、各ウェルＷ内に配置された酵素Ｂと反応を起こす基質をウェルＷに供給する供給源である。基質供給部ＰＲは、基板ステージＳＴの＋Ｚ側に配置されており、基板Ｓの表面Ｓａに対向する位置に配置されている。基質供給部ＰＲは、複数の蛍光検出器ＤＴよりも当該基板ステージＳＴの移動方向の上流側（−Ｘ側）に設けられる。
【００４２】
基質供給部ＰＲは、Ｙ方向に配列された複数のノズルＮＺを有している。複数のノズルＮＺは、基質供給部ＰＲの−Ｚ側の面に設けられており、−Ｚ側に向けられている。このため、基板Ｓの表面Ｓａに対して＋Ｚ側から基質が噴射されて各ウェルＷに供給される構成となっている。
【００４３】
複数のノズルＮＺは、例えばウェル列ＷＲの各ウェルＷに対向するようにノズル径及びノズルピッチ（Ｙ方向）が設定されている。基質供給部ＰＲは、制御部ＣＯＮＴの制御により、複数のノズルＮＺから基質を同時に噴射可能な構成となっている。したがって、１つのウェル列ＷＲを構成する各ウェルＷに対して、同一のタイミングで基質が供給されるようになっている。
【００４４】
次に、上記のように構成された蛍光検出装置ＦＤＡの動作を説明する。  
図６は、蛍光検出装置ＦＤＡの動作を示すフローチャートである。図７〜図１０は、蛍光検出装置ＦＤＡの動作の過程を示す図である。
【００４５】
まず、基板Ｓの各ウェルＷに被検体となる酵素Ｂを配置し、当該基板Ｓを基板ステージＳＴに保持させる。なお、例えば図７に示すように、基質供給部ＰＲのノズルＮＺと第一検出器Ｄ１の検出位置との第一距離がＬ１となっており、基質供給部ＰＲのノズルＮＺと第二検出器Ｄ２の検出位置との第二距離がＬ２となっている。但し、ここではＬ２＞Ｌ１である。
【００４６】
制御部ＣＯＮＴは、基板Ｓが基板ステージＳＴに保持されるまで動作を待機させる（ステップ０１のＮＯ）。基板Ｓが基板ステージＳＴに保持されたことを確認した後（ステップ０１のＹＥＳ）、制御部ＣＯＮＴは、基板ステージＳＴが一定の移動速度Ｖで＋Ｘ方向に移動するように、ステージ駆動部ＳＡに基板ステージＳＴを駆動させる（ステップ０２）。
【００４７】
基板ステージＳＴの移動により、基板Ｓが基質供給部ＰＲの−Ｚ側に到達する。制御部ＣＯＮＴは、図７に示すように、基板Ｓの＋Ｘ方向の先頭のウェル列ＷＲが基質供給部ＰＲのノズルＮＺの−Ｚ側に到達したら（ステップ０３のＹＥＳ）、ノズルＮＺから基質を噴射させる（ステップ０４）。なお、制御部ＣＯＮＴは、例えば位置検出部２３及び位置検出部４３の検出結果と基板ステージＳＴの移動速度Ｖとに基づいて、先頭のウェル列ＷＲがノズルＮＺの−Ｚ側に到達するタイミングを求めることができる。
【００４８】
この動作により、当該先頭のウェル列ＷＲの全ウェルＷに対して同一のタイミングで基質が供給され、酵素Ｂの反応が各ウェルＷで同一のタイミングで開始される。制御部ＣＯＮＴは、基板ステージＳＴを移動速度Ｖで移動させながら、第二列目以降のウェル列ＷＲに対しても同様にノズルＮＺから基質を噴射させ、各ウェルＷに当該基質を供給させる。このように、基質供給部ＰＲにより、＋Ｘ側のウェル列ＷＲから順にウェル列ＷＲ毎に酵素Ｂの反応を開始させる。
【００４９】
酵素Ｂの反応開始後、制御部ＣＯＮＴは基板ステージＳＴを移動速度Ｖで更に＋Ｘ側に移動させる。制御部ＣＯＮＴは、図８に示すように、基板Ｓの＋Ｘ方向の先頭のウェル列ＷＲが第一検出器Ｄ１の−Ｚ側に到達したら（ステップ０５のＹＥＳ）、第一検出器Ｄ１に当該先頭のウェル列ＷＲを検出させる（ステップ０６）。制御部ＣＯＮＴは、例えば位置検出部２３及び位置検出部４３の検出結果と基板ステージＳＴの移動速度Ｖとに基づいて、先頭のウェル列ＷＲが第一検出器Ｄ１の−Ｚ側に到達するタイミングを求めることができる。
【００５０】
基質供給部ＰＲのノズルＮＺと第一検出器Ｄ１の検出位置とが第一距離Ｌ１だけＸ方向に離れており、基板ステージＳＴが当該第一距離Ｌ１を移動速度Ｖで移動しているため、基板Ｓの先頭のウェル列ＷＲは反応開始から第一時間Ｔ１（Ｔ１＝Ｌ１／Ｖ）経過後に第一検出器Ｄ１の検出位置に到達することになる。
【００５１】
なお、第一時間Ｔ１が予め設定されている場合には、制御部ＣＯＮＴは、反応開始から第一時間Ｔ１経過後に先頭のウェル列ＷＲが第一検出器Ｄ１の検出位置に到達するように、例えば第一距離Ｌ１及び基板ステージＳＴの移動速度Ｖのうち少なくとも一方を調整する。
【００５２】
制御部ＣＯＮＴは、第一検出器Ｄ１による検出結果から、酵素Ｂの反応によって発生する蛍光の光強度をウェルＷ毎に検出する。制御部ＣＯＮＴは、基板ステージＳＴを移動速度Ｖで移動させながら、第二列目以降のウェル列ＷＲに対しても同様に第一検出器Ｄ１による検出を行わせ、ウェルＷ毎に蛍光の光強度を検出させる。第一検出器Ｄ１による検出結果は制御部ＣＯＮＴに送信され、当該制御部ＣＯＮＴにおいて記憶される。
【００５３】
第一検出器Ｄ１による検出を行わせた後、制御部ＣＯＮＴは、移動速度Ｖを維持しつつ基板ステージＳＴを＋Ｘ方向に移動させる。制御部ＣＯＮＴは、図９に示すように、基板Ｓの＋Ｘ方向の先頭のウェル列ＷＲが第二検出器Ｄ２の−Ｚ側に到達したら（ステップ０７のＹＥＳ）、第二検出器Ｄ２に当該先頭のウェル列ＷＲを検出させる（ステップ０８）。制御部ＣＯＮＴは、例えば位置検出部２３及び位置検出部４３の検出結果と基板ステージＳＴの移動速度Ｖとに基づいて、先頭のウェル列ＷＲが第二検出器Ｄ２の−Ｚ側に到達するタイミングを求めることができる。
【００５４】
基質供給部ＰＲのノズルＮＺと第二検出器Ｄ２の検出位置とが第二距離Ｌ２だけＸ方向に離れており、基板ステージＳＴが当該第二距離Ｌ２を移動速度Ｖで移動しているため、基板Ｓの先頭のウェル列ＷＲは反応開始から第二時間Ｔ２（Ｔ２＝Ｌ２／Ｖ）経過後に第二検出器Ｄ２の検出位置に到達することになる。
【００５５】
なお、第二時間Ｔ２が予め設定されている場合には、制御部ＣＯＮＴは、反応開始から第二時間Ｔ２の経過後に先頭のウェル列ＷＲが第二検出器Ｄ２の検出位置に到達するように、例えば第二距離Ｌ２及び基板ステージＳＴの移動速度Ｖのうち少なくとも一方を調整する。
【００５６】
制御部ＣＯＮＴは、第二検出器Ｄ２による検出結果から、酵素Ｂの反応によって発生する蛍光の光強度をウェルＷ毎に検出する。制御部ＣＯＮＴは、基板ステージＳＴを移動速度Ｖで移動させながら、図１０に示すように、第二列目以降のウェル列ＷＲに対しても同様に第二検出器Ｄ２による検出を行わせ、ウェルＷ毎に蛍光の光強度を検出させる。第二検出器Ｄ２による検出結果は制御部ＣＯＮＴに送信され、当該制御部ＣＯＮＴにおいて記憶される。
【００５７】
上記のように第二距離Ｌ２＞第一距離Ｌ１であるため、第二時間Ｔ２＞第一時間Ｔ１となる。したがって、本実施形態では、それぞれのウェル列ＷＲが、２つの異なる蛍光検出器ＤＴ（第一検出器Ｄ１及び第二検出器Ｄ２）によって、異なるタイミングで順次検出されることになる。
【００５８】
第二検出器Ｄ２による検出の後、制御部ＣＯＮＴは、第一検出器Ｄ１及び第二検出器Ｄ２による検出結果から、基板Ｓの各ウェルＷに配置された酵素Ｂの優劣を判断する（ステップ０９）。具体的には、（１）蛍光の光強度及び（２）光強度の時間変化に基づいて酵素Ｂの優劣を判断する。
【００５９】
例えば、第一検出器Ｄ１による検出結果と、第二検出器Ｄ２による検出結果とを個別に分析して、それぞれ光強度が高いほど優れた機能性生体分子であると判断することができる。そこで、例えば第一検出器Ｄ１及び第二検出器Ｄ２で個別に検出される光強度の閾値を予め設定しておき、制御部ＣＯＮＴが当該閾値を超える光強度が検出されたウェルＷを特定するようにすることができる。
【００６０】
また、例えば第一検出器Ｄ１での検出結果と第二検出器Ｄ２での検出結果とを比べて、時間経過による光強度の減少量が小さいほど優れた機能性生体分子であると判断することができる。そこで、例えば当該光強度の減少量について予め閾値を設定しておき、制御部ＣＯＮＴが当該閾値を下回るウェルＷを特定するようにすることができる。このような優劣の判断はあくまでも一例であり、他の手順によって酵素Ｂの優劣を判断するようにしても勿論構わない。
【００６１】
図１１は、反応開始時刻からの経過時間と光強度とを示すグラフである。グラフの縦軸が光強度を示しており、グラフの横軸が経過時間を示している。横軸におけるグラフの原点は反応開始時刻である。図１１では、例えば上記のウェルＷの中から一例としてウェルＷ１〜ウェルＷ３を例に挙げて説明する。
【００６２】
図１１に示すように、ウェルＷ１では、反応開始時刻から時間Ｔａが経過したところで光強度がピーク（ピーク値はＱａ）となっている。また、ウェルＷ２では、反応開始時刻から時間Ｔｂが経過したところで光強度がピーク（ピーク値はＱｂ。但し、Ｑａ＞Ｑｂ）となっている。また、ウェルＷ３では、反応開始時刻から時間Ｔｃが経過してもピークには達しておらず、光強度が増加傾向を示している。なお、図１１に示すグラフはあくまでも一例である。
【００６３】
このように、酵素Ｂにおいては、反応開始時刻からの経過時間による光強度がウェルＷ毎に異なる特性を示すため、異なるタイミングで複数のウェルＷを検出する必要性が高い。本実施形態では、このタイミングは、反応開始から第一時間Ｔ１が経過した時刻と、反応開始から第二時間Ｔ２が経過した時刻となる。
【００６４】
以上のように、本実施形態によれば、酵素Ｂの反応の開始後、各蛍光検出器ＤＴによって１つのウェル列ＷＲを略同時に検出することができると共に、当該ウェル列ＷＲの各ウェルＷからの蛍光のそれぞれを、異なるタイミングで、複数個の蛍光検出器ＤＴに順次検出させることとしたので、時間経過による光強度の変化をウェルＷごとに検出することができる。これにより、信頼性の高い検出結果を得ることができる。
【００６５】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。  
例えば、上記実施形態では、基板ステージＳＴのみを＋Ｘ方向に移動させることで基板ステージＳＴと各蛍光検出器ＤＴとを相対移動させることとしたが、これに限られることは無く、例えば各蛍光検出器ＤＴを移動させるようにしても構わない。また、基板ステージＳＴと各蛍光検出器ＤＴとをそれぞれ移動させるようにしても構わない。
【００６６】
また、上記実施形態では、検出動作中において、基板ステージＳＴの移動速度Ｖ、第一距離Ｌ１及び第二距離Ｌ２を一定として検出を行う場合を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えば制御部ＣＯＮＴが移動速度Ｖ、第一距離Ｌ１及び第二距離Ｌ２を変化させながら検出動作を行わせるようにしても構わない。
【００６７】
また、上記実施形態では、各蛍光検出器ＤＴが１つのウェル列ＷＲ毎に検出可能な構成（いわゆるラインセンサ）としたが、これに限られることは無く、複数のウェル列ＷＲをまとめて検出可能な構成であっても構わない。
【００６８】
また、上記実施形態では、蛍光検出器ＤＴが第一検出器Ｄ１及び第二検出器Ｄ２の２つの検出器を有する構成としたが、これに限られることは無く、例えば３つ以上の検出器を有する構成であっても構わない。検出位置を多く設けることにより、信頼性の高い検出結果を得ることができる。
【００６９】
また、上記実施形態では、２つの蛍光検出器ＤＴが１つの検出器案内部ＤＧによって共通して案内される構成となっているが、これに限られることは無く、例えば蛍光検出器ＤＴ毎に検出器案内部ＤＧが個別に設けられた構成であっても構わない。この場合、それぞれの検出器案内部ＧＤにスケール４１が設けられた構成とすることができる。
【００７０】
また、この場合、上記実施形態におけるステップ０６に相当する検出を終えた第一検出器Ｄ１を＋Ｘ方向に移動させ、第二検出器Ｄ２によるステップ０８の検出が終わる前に当該第二検出器Ｄ２の＋Ｘ側に配置させるようにし、第二検出器Ｄ２によるステップ０８の検出を終えた後に基板ステージＳＴを＋Ｘ側に移動させて、再度第一検出器Ｄ１による検出を行わせるようにしても構わない。この場合、２つの検出器によって３箇所以上の検出位置で検出を行うことができる。
【００７１】
また、上記実施形態においては、制御部ＣＯＮＴによって酵素Ｂの優劣を判断した後、検出動作を終了する構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えば、制御部ＣＯＮＴによる判断の後、当該判断結果に応じて検出動作のパラメータ（例えば第一時間Ｔ１、第二時間Ｔ２など）を変更するようにしても構わない。
【００７２】
また、上記実施形態によれば、基質供給部ＰＲが複数のノズルＮＺを有し、当該ノズルＮＺからウェル列ＷＲに対して基質を噴射する構成としたが、これに限られることは無い。例えば、各ウェルＷに酵素Ｂ及び基質を配置させると共に基板Ｓを冷却して酵素Ｂによる基質の分解反応が起こらないようにしておき、反応を開始させる際にヒーターなどの加熱装置を用いて所定の温度まで基板Ｓを加熱し、酵素による反応を開始させる構成としても構わない。
【符号の説明】
【００７３】
ＦＤＡ…蛍光検出装置  Ｓ…基板  ＣＨ…チャンバー  ＳＴ…基板ステージ  ＳＡ…ステージ駆動部  ＤＴ…蛍光検出器  Ｄ１…第一検出器  Ｄ２…第二検出器  ＤＡ…検出器駆動部  ＰＲ…基質供給部  ＣＯＮＴ…制御部  ＲＭ…検出室  Ｗ…ウェル  ＷＲ…ウェル列  １０…環境調整部  ２３、４３…位置検出部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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