(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の孔が、互いに離間して、二次元的に形成された基板と、前記基板の前記複数の孔内に、吸着性材料が充填されて、互いに離間して、二次元的に形成された複数の吸着性領域を備えた生化学解析用ユニットを、サンプルステージに載置し、前記サンプルステージに載置された前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域から放出される光を、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域のそれぞれに対向して、配置された複数の集光レンズによって、二次元固体センサに集光し、前記二次元固体センサによって、光電的に検出して、生化学解析用データを生成することを特徴とする生化学解析用データの生成方法。
【請求項２】
前記生化学解析用ユニットの基板が、光を減衰させる性質を有することを特徴とする請求項１に記載の生化学解析用データの生成方法。
【請求項３】
前記生化学解析用ユニットの基板が、隣り合う吸着性領域の間の距離に等しい距離だけ、光が前記基板中を透過したときに、光のエネルギーを、１／５以下に減衰させる性質を有することを特徴とする請求項２に記載の生化学解析用データの生成方法。
【請求項４】
前記生化学解析用ユニットの基板が、金属材料、セラミック材料およびプラスチック材料よりなる群から選ばれる材料によって形成されたことを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１項に記載の生化学解析用データの生成方法。
【請求項５】
前記集光レンズが、開口数の大きいレンズによって構成されたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の生化学解析用データの生成方法。
【請求項６】
隣り合う集光レンズのピッチが、前記生化学解析用ユニットの隣り合う吸着性領域のピッチに等しくなるように、前記複数の集光レンズが、レンズアレイに取り付けられたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の生化学解析用データの生成方法。
【請求項７】
前記二次元固体センサが、冷却ＣＣＤセンサによって構成されたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の生化学解析用データの生成方法。
【請求項８】
前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域が、それぞれ、特異的結合物質を含み、前記複数の吸着性領域に含まれた特異的結合物質に、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識物質によって標識された生体由来の物質が、選択的に、特異的に結合され、前記複数の吸着性領域から放出される化学発光を、前記二次元固体センサによって、光電的に検出して、生化学解析用データを生成することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の生化学解析用データの生成方法。
【請求項９】
前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域が、それぞれ、特異的結合物質を含み、前記複数の吸着性領域に含まれた特異的結合物質に、蛍光物質によって標識された生体由来の物質が、選択的に、特異的に結合され、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域に、前記サンプルステージに対して、前記二次元固体センサと反対側に位置する励起光源から発せられた励起光を照射して、前記複数の吸着性領域に選択的に含まれた蛍光物質を励起し、蛍光物質から放出された蛍光を、前記複数の集光レンズによって、前記励起光の波長の光をカットし、前記励起光よりも波長の長い光を透過する性質を有する励起孔カットフィルタを介して、前記二次元センサに導き、前記二次元固体センサにより、光電的に検出して、生化学解析用データを生成することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の生化学解析用データの生成方法。
【請求項１０】
前記生体由来の物質が、ハイブリダイゼーション、抗原抗体反応、リセプター・リガンドよりなる群から選ばれた反応によって、前記特異的結合物質と結合されていることを特徴とする請求項８または９に記載の生化学解析用データの生成方法。
【請求項１１】
前記生化学解析用ユニットの前記基板に、１０以上の吸着性領域が形成されたことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の生化学解析用データの生成方法。
【請求項１２】
前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域が、それぞれ、５平方ミリメートル未満のサイズを有していることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の生化学解析用データの生成方法。
【請求項１３】
前記生化学解析用ユニットの前記基板に、前記複数の吸着性領域が、１０個／平方センチメートル以上の密度で、形成されていることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の生化学解析用データの生成方法。
【請求項１４】
前記生化学解析用ユニットの前記基板に、複数の貫通孔が、互いに離間して、二次元的に形成され、前記複数の吸着性領域が、前記複数の貫通孔内に、吸着性材料が充填されて、形成されたことを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の生化学解析用データの生成方法。
【請求項１５】
前記生化学解析用ユニットの前記基板に、複数の貫通孔が、互いに離間して、二次元的に形成され、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域が、吸着性材料を含む吸着性膜が、前記基板の前記複数の貫通孔内に圧入されて、形成されたことを特徴とする請求項１４に記載の生化学解析用データの生成方法。
【請求項１６】
前記複数の吸着性領域が、前記生化学解析用ユニットの前記基板に、規則的に形成されたことを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか１項に記載の生化学解析用データの生成方法。
【請求項１７】
前記生化学解析用ユニットの前記吸着性領域が、多孔質炭素材料またはメンブレンフィルタを形成可能な多孔質材料によって形成されたことを特徴とする請求項１ないし１６のいずれか１項に記載の生化学解析用データの生成方法。
【請求項１８】
前記生化学解析用ユニットの前記吸着性領域が、複数の繊維の束によって形成されたことを特徴とする請求項ないし１６のいずれか１項に記載の生化学解析用データの生成方法。
【請求項１９】
前記励起光源が、レーザ励起光源によって構成されたことを特徴とする請求項ないし１８のいずれか１項に記載の生化学解析用データの生成方法。
【請求項２０】
複数の孔が、互いに離間して、二次元的に形成された基板と、前記基板の前記複数の孔内に、吸着性材料が充填されて、互いに離間して、二次元的に形成された複数の吸着性領域を備えた生化学解析用ユニットを載置するサンプルステージと、二次元固体センサを備え、さらに、前記サンプルステージに載置された前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域のそれぞれに対向する位置に、複数の集光レンズが取り付けられたレンズアレイを備えたことを特徴とする生化学解析用データの生成装置。
【請求項２１】
さらに、サンプルステージに対して、前記二次元固体センサと反対側に、励起光を発する励起光源を備えるとともに、前記レンズアレイと前記二次元固体センサの間に、前記励起光の波長の光をカットし、前記励起光よりも波長の長い光を透過する性質を有する励起光カットフィルタを備えたことを特徴とする請求項２０に記載の生化学解析用データの生成装置。
【請求項２２】
前記集光レンズが、開口数の大きいレンズによって構成されたことを特徴とする請求項２０または２１に記載の生化学解析用データの生成装置。
【請求項２３】
隣り合う集光レンズのピッチが、前記生化学解析用ユニットの隣り合う吸着性領域のピッチに等しくなるように、前記複数の集光レンズが、前記レンズアレイに取り付けられたことを特徴とする請求項２０ないし２２のいずれか１項に記載の生化学解析用データの生成装置。
【請求項２４】
前記二次元固体センサが、冷却ＣＣＤセンサによって構成されたことを特徴とする請求項２０ないし２３のいずれか１項に記載の生化学解析用データの生成装置。
【請求項２５】
前記励起光源が、レーザ励起光源によって構成されたことを特徴とする請求項２０ないし２４のいずれか１項に記載の生化学解析用データの生成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生化学解析用データの生成方法および装置に関するものであり、さらに詳細には、本発明は、生体由来の物質と特異的に結合可能で、かつ、塩基配列や塩基の長さ、組成などが既知の特異的結合物質を、担体に、スポット状に滴下して、高密度に、スポット状領域を形成し、スポット状領域に含まれた特異的結合物質に、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識物質および／または蛍光物質によって標識された生体由来の物質を特異的に結合させて、選択的に標識して得た生化学解析用ユニットから発せられる化学発光および／または蛍光を光電的に検出して、生化学解析用データを生成し、生体由来の物質を解析する場合にも、化学発光および／または蛍光の散乱に起因するノイズが生化学解析用データ中に生成されることを防止することができる生化学解析用データの生成方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
放射線が照射されると、放射線のエネルギーを吸収して、蓄積、記録し、その後に、特定の波長域の電磁波を用いて励起すると、照射された放射線のエネルギーの量に応じた光量の輝尽光を発する特性を有する輝尽性蛍光体を、放射線の検出材料として用い、放射性標識を付与した物質を、生物体に投与した後、その生物体あるいはその生物体の組織の一部を試料とし、この試料を、輝尽性蛍光体層が設けられた蓄積性蛍光体シートと一定時間重ね合わせることにより、放射線エネルギーを輝尽性蛍光体に、蓄積、記録し、しかる後に、電磁波によって、輝尽性蛍光体層を走査して、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検出して、ディジタル画像信号を生成し、画像処理を施して、ＣＲＴなどの表示手段上あるいは写真フイルムなどの記録材料上に、画像を再生するように構成されたオートラジオグラフィ解析システムが知られている（たとえば、特公平１−７０８８４号公報、特公平１−７０８８２号公報、特公平４−３９６２号公報など）。
【０００３】
蓄積性蛍光体シートを放射線の検出材料として使用するオートラジオグラフィ解析システムは、写真フイルムを用いる場合とは異なり、現像処理という化学的処理が不必要であるだけでなく、得られたディジタルデータにデータ処理を施すことにより、所望のように、解析用データを再生し、あるいは、コンピュータによる定量解析が可能になるという利点を有している。
【０００４】
他方、オートラジオグラフィ解析システムにおける放射性標識物質に代えて、蛍光色素などの蛍光物質を標識物質として使用した蛍光（fluorescence)解析システムが知られている。この蛍光解析システムによれば、蛍光物質から放出された蛍光を検出することによって、遺伝子配列、遺伝子の発現レベル、実験用マウスにおける投与物質の代謝、吸収、排泄の経路、状態、蛋白質の分離、同定、あるいは、分子量、特性の評価などをおこなうことができ、たとえば、電気泳動されるべき複数種の蛋白質分子を含む溶液を、ゲル支持体上で、電気泳動させた後に、ゲル支持体を蛍光色素を含んだ溶液に浸すなどして、電気泳動された蛋白質を染色し、励起光によって、蛍光色素を励起して、生じた蛍光を検出することによって、画像を生成し、ゲル支持体上の蛋白質分子の位置および量的分布を検出したりすることができる。あるいは、ウェスタン・ブロッティング法により、ニトロセルロースなどの転写支持体上に、電気泳動された蛋白質分子の少なくとも一部を転写し、目的とする蛋白質に特異的に反応する抗体を蛍光色素で標識して調製したプローブと蛋白質分子とを会合させ、特異的に反応する抗体にのみ結合する蛋白質分子を選択的に標識し、励起光によって、蛍光色素を励起して、生じた蛍光を検出することにより、画像を生成し、転写支持体上の蛋白質分子の位置および量的分布を検出したりすることができる。また、電気泳動させるべき複数のＤＮＡ断片を含む溶液中に、蛍光色素を加えた後に、複数のＤＮＡ断片をゲル支持体上で電気泳動させ、あるいは、蛍光色素を含有させたゲル支持体上で、複数のＤＮＡ断片を電気泳動させ、あるいは、複数のＤＮＡ断片を、ゲル支持体上で、電気泳動させた後に、ゲル支持体を、蛍光色素を含んだ溶液に浸すなどして、電気泳動されたＤＮＡ断片を標識し、励起光により、蛍光色素を励起して、生じた蛍光を検出することにより、画像を生成し、ゲル支持体上のＤＮＡを分布を検出したり、あるいは、複数のＤＮＡ断片を、ゲル支持体上で、電気泳動させた後に、ＤＮＡを変性（denaturation)し、次いで、サザン・ブロッティング法により、ニトロセルロースなどの転写支持体上に、変性ＤＮＡ断片の少なくとも一部を転写し、目的とするＤＮＡと相補的なＤＮＡもしくはＲＮＡを蛍光色素で標識して調製したプローブと変性ＤＮＡ断片とをハイブリダイズさせ、プローブＤＮＡもしくはプローブＲＮＡと相補的なＤＮＡ断片のみを選択的に標識し、励起光によって、蛍光色素を励起して、生じた蛍光を検出することにより、画像を生成し、転写支持体上の目的とするＤＮＡの分布を検出したりすることができる。さらに、標識物質によって標識した目的とする遺伝子を含むＤＮＡと相補的なＤＮＡプローブを調製して、転写支持体上のＤＮＡとハイブリダイズさせ、酵素を、標識物質により標識された相補的なＤＮＡと結合させた後、蛍光基質と接触させて、蛍光基質を蛍光を発する蛍光物質に変化させ、励起光によって、生成された蛍光物質を励起して、生じた蛍光を検出することにより、画像を生成し、転写支持体上の目的とするＤＮＡの分布を検出したりすることもできる。この蛍光解析システムは、放射性物質を使用することなく、簡易に、遺伝子配列などを検出するこ���ができるという利点がある。
【０００５】
また、同様に、蛋白質や核酸などの生体由来の物質を支持体に固定し、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識物質により、選択的に標識し、標識物質によって選択的に標識された生体由来の物質と化学発光基質とを接触させて、化学発光基質と標識物質との接触によって生ずる可視光波長域の化学発光を、光電的に検出して、ディジタル画像信号を生成し、画像処理を施して、ＣＲＴなどの表示手段あるいは写真フィルムなどの記録材料上に、化学発光画像を再生して、遺伝子情報などの生体由来の物質に関する情報を得るようにした化学発光解析システムも知られている。
【０００６】
さらに、近年、スライドガラス板やメンブレンフィルタなどの担体表面上の異なる位置に、ホルモン類、腫瘍マーカー、酵素、抗体、抗原、アブザイム、その他のタンパク質、核酸、ｃＤＮＡ、ＤＮＡ、ＲＮＡなど、生体由来の物質と特異的に結合可能で、かつ、塩基配列や塩基の長さ、組成などが既知の特異的結合物質を、スポッター装置を用いて、滴下して、多数の独立したスポットを形成し、次いで、ホルモン類、腫瘍マーカー、酵素、抗体、抗原、アブザイム、その他のタンパク質、核酸、ｃＤＮＡ、ＤＮＡ、ｍＲＮＡなど、抽出、単離などによって、生体から採取され、あるいは、さらに、化学的処理、化学修飾などの処理が施された生体由来の物質であって、蛍光物質、色素などの標識物質によって標識された物質を、ハイブリダイゼーションなどによって、特異的結合物質に、特異的に結合させたマイクロアレイに、励起光を照射して、蛍光物質、色素などの標識物質から発せられた蛍光などの光を光電的に検出して、生体由来の物質を解析するマイクロアレイ解析システムが開発されている。このマイクロアレイ解析システムによれば、スライドガラス板やメンブレンフィルタなどの担体表面上の異なる位置に、数多くの特異的結合物質のスポットを高密度に形成して、標識物質によって標識された生体由来の物質をハイブリダイズさせることによって、短時間に、生体由来の物質を解析することが可能になるという利点がある。
【０００７】
また、メンブレンフィルタなどの担体表面上の異なる位置に、ホルモン類、腫瘍マーカー、酵素、抗体、抗原、アブザイム、その他のタンパク質、核酸、ｃＤＮＡ、ＤＮＡ、ＲＮＡなど、生体由来の物質と特異的に結合可能で、かつ、塩基配列や塩基の長さ、組成などが既知の特異的結合物質を、スポッター装置を用いて、滴下して、多数の独立したスポットを形成し、次いで、ホルモン類、腫瘍マーカー、酵素、抗体、抗原、アブザイム、その他のタンパク質、核酸、ｃＤＮＡ、ＤＮＡ、ｍＲＮＡなど、抽出、単離などによって、生体から採取され、あるいは、さらに、化学的処理、化学修飾などの処理が施された生体由来の物質であって、放射性標識物質によって標識された物質を、ハイブリダイゼーションなどによって、特異的結合物質に、特異的に結合させたマクロアレイを、輝尽性蛍光体を含む輝尽性蛍光体層が形成された蓄積性蛍光体シートと密着させて、輝尽性蛍光体層を露光し、しかる後に、輝尽性蛍光体層に励起光を照射し、輝尽性蛍光体層から発せられた輝尽光を光電的に検出して、生化学解析用データを生成し、生体由来の物質を解析する放射性標識物質を用いたマクロアレイ解析システムも開発されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
近年、メンブレンフィルタなどの担体表面上の異なる位置に、ホルモン類、腫瘍マーカー、酵素、抗体、抗原、アブザイム、その他のタンパク質、核酸、ｃＤＮＡ、ＤＮＡ、ＲＮＡなど、生体由来の物質と特異的に結合可能で、かつ、塩基配列や塩基の長さ、組成などが既知の特異的結合物質を滴下して、複数のスポット状領域を形成し、複数のスポット状領域に含まれた特異的結合物質に、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識物質および／または蛍光物質によって標識された生体由来の物質を、ハイブリダイゼーションなどにより、特異的に結合させて、選択的に標識し、化学発光基質とを接触させて、化学発光基質と標識物質との接触によって生ずる化学発光を光電的に検出し、および／または、励起光を照射して、蛍光物質から発せられる蛍光を、ＣＣＤカメラなどの光検出器によって、光電的に検出して、生化学解析用データを生成し、生化学解析を実行することも要求されているが、化学発光や蛍光を、光検出器によって、光電的に検出する際、スポット状領域から発せられた化学発光や蛍光が担体内で散乱し、あるいは、スポット状領域から発せられた化学発光や蛍光が散乱して、隣り合うスポット状領域から発せられた化学発光や蛍光と混ざり合い、その結果、化学発光および／または蛍光を光電的に検出して生成した生化学解析用データ中にノイズを生成するという問題があった。
【０００９】
したがって、本発明は、生体由来の物質と特異的に結合可能で、かつ、塩基配列や塩基の長さ、組成などが既知の特異的結合物質を、担体に、スポット状に滴下して、高密度に、スポット状領域を形成し、スポット状領域に含まれた特異的結合物質に、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識物質および／または蛍光物質によって標識された生体由来の物質を特異的に結合させて、選択的に標識して得た生化学解析用ユニットから発せられる化学発光および／または蛍光を光電的に検出して、生化学解析用データを生成し、生体由来の物質を解析する場合にも、化学発光および／または蛍光の散乱に起因するノイズが生化学解析用データ中に生成されることを効果的に防止して、定量性に優れた生化学解析用データを生成することができる生化学解析用データの生成方法および装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のかかる目的は、複数の孔が、互いに離間して、二次元的に形成された基板と、前記基板の前記複数の孔内に、吸着性材料が充填されて、互いに離間して、二次元的に形成された複数の吸着性領域を備えた生化学解析用ユニットを、サンプルステージに載置し、前記サンプルステージに載置された前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域から放出される光を、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域のそれぞれに対向して、配置された複数の集光レンズによって、二次元固体センサに集光し、前記二次元固体センサによって、光電的に検出して、生化学解析用データを生成することを特徴とする生化学解析用データの生成方法によって達成される。
【００１１】
本発明によれば、生化学解析用ユニットは、複数の孔が、互いに離間して、二次元的に形成された基板と、基板の複数の孔内に、吸着性材料が充填されて、互いに離間して、二次元的に形成された複数の吸着性領域を備えているから、生体由来の物質と特異的に結合可能で、かつ、塩基配列や塩基の長さ、組成などが既知の特異的結合物質を、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域に滴下し、複数の吸着性領域に含まれた特異的結合物質に、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識物質によって標識された生体由来の物質を特異的に結合させて、選択的に標識して得た生化学解析用ユニットから発せられる化学発光を光電的に検出して、生化学解析用データを生成するときに、隣り合う吸着性領域から放出された化学発光が混ざり合うことを効果的に防止することができ、したがって、化学発光の散乱に起因するノイズが生化学解析用データ中に生成されることを効果的に防止することが可能になるから、定量性に優れた生化学解析用データを生成することが可能になる。
【００１２】
また、本発明によれば、生化学解析用ユニットは、複数の孔が、互いに離間して、二次元的に形成された基板と、基板の複数の孔内に、吸着性材料が充填されて、互いに離間して、二次元的に形成された複数の吸着性領域を備えているから、生体由来の物質と特異的に結合可能で、かつ、塩基配列や塩基の長さ、組成などが既知の特異的結合物質を、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域に滴下し、複数の吸着性領域に含まれた特異的結合物質に、蛍光物質によって標識された生体由来の物質を特異的に結合させて、選択的に標識し、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域に励起光を照射して、複数の吸着性領域に選択的に含まれた蛍光物質を励起し、蛍光物質から放出された蛍光を、励起光カットフィルタを介して、光電的に検出して、生化学解析用データを生成するときに、隣り合う吸着性領域から放出された蛍光が混ざり合うことを効果的に防止することができ、したがって、蛍光の散乱に起因するノイズが生化学解析用データ中に生成されることを効果的に防止することが可能になるから、定量性に優れた生化学解析用データを生成することが可能になる。
【００１３】
さらに、本発明によれば、サンプルステージに載置された生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域から放出される光を、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域のそれぞれに対向して、配置された複数の集光レンズによって、二次元固体センサに集光し、二次元固体センサによって、光電的に検出して、生化学解析用データを生成するように構成されているから、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域のそれぞれに対向する複数の集光レンズを、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域に十分に近接させて、複数の吸着性領域から放出される光を集光することによって、高い集光効率で、複数の吸着性領域から放出される光を集光して、二次元固体センサに導くことができ、また、複数の吸着性領域のそれぞれから放出される光を、１枚の集光レンズによって、二次元固体センサに導く場合のように、各吸着性領域から、集光レンズを見込む角度が小さくなって、レンズ内で迷光が発生しやすくなるということがないから、二次元固体センサによって、高感度で、複数の吸着性領域から放出される光を検出し、定量性の高い生化学解析用データを生成することが可能になる。
【００１４】
本発明の好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの基板が、光を減衰させる性質を有している。
【００１５】
本発明の好ましい実施態様によれば、生化学解析用ユニットの基板が、光を減衰させる性質を有しているから、生化学解析用ユニットの基板の複数の孔内に、吸着性材料が充填されて形成された各吸着性領域から放出される化学発光あるいは蛍光が、生化学解析用ユニットの基板内で散乱し、隣り合う吸着性領域から放出された化学発光あるいは蛍光が混ざり合うことを効果的に防止することができ、したがって、化学発光あるいは蛍光の散乱に起因するノイズが生化学解析用データ中に生成されることを効果的に防止することが可能になるから、定量性に優れた生化学解析用データを生成することが可能になる。
【００１６】
本発明の好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの基板が、隣り合う吸着性領域の間の距離に等しい距離だけ、光が前記基板中を透過したときに、光のエネルギーを１／５以下に減衰させる性質を有している。
【００１７】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの基板が、隣り合う吸着性領域の間の距離に等しい距離だけ、光が前記基板中を透過したときに、光のエネルギーを１／１０以下に減衰させる性質を有している。
【００１８】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの基板が、隣り合う吸着性領域の間の距離に等しい距離だけ、光が前記基板中を透過したときに、光のエネルギーを１／５０以下に減衰させる性質を有している。
【００１９】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの基板が、隣り合う吸着性領域の間の距離に等しい距離だけ、光が前記基板中を透過したときに、光のエネルギーを１／１００以下に減衰させる性質を有している。
【００２０】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの基板が、隣り合う吸着性領域の間の距離に等しい距離だけ、光が前記基板中を透過したときに、光のエネルギーを１／５００以下に減衰させる性質を有している。
【００２１】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの基板が、隣り合う吸着性領域の間の距離に等しい距離だけ、光が前記基板中を透過したときに、光のエネルギーを、１／１０００以下に減衰させる性質を有している。
【００２２】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記集光レンズが、開口数の大きいレンズによって構成されている。
【００２３】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、隣り合う集光レンズのピッチが、前記生化学解析用ユニットの隣り合う吸着性領域のピッチに等しくなるように、前記複数の集光レンズが、レンズアレイに取り付けられている。
【００２４】
本発明の好ましい実施態様においては、前記二次元固体センサが、冷却ＣＣＤセンサによって構成されている。
【００２５】
本発明の好ましい実施態様によれば、二次元固体センサが、冷却ＣＣＤセンサによって構成されているから、長時間にわたって、複数の吸着性領域から放出される光を検出することができ、したがって、微弱な光である化学発光あるいは蛍光を、高い感度で検出し、定量性に優れた生化学解析用データを生成することが可能になる。
【００２６】
本発明の好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域が、それぞれ、特異的結合物質を含み、前記複数の吸着性領域に含まれた特異的結合物質に、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識物質によって標識された生体由来の物質が、選択的に、特異的に結合され、前記複数の吸着性領域から放出される化学発光を、前記二次元固体センサによって、光電的に検出して、生化学解析用データを生成するように構成されている。
【００２７】
本発明の好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域が、それぞれ、特異的結合物質を含み、前記複数の吸着性領域に含まれた特異的結合物質に、蛍光物質によって標識された生体由来の物質が、選択的に、特異的に結合され、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域に、前記サンプルステージに対して、前記二次元固体センサと反対側に位置する励起光源から発せられた励起光を照射して、前記複数の吸着性領域に選択的に含まれた蛍光物質を励起し、蛍光物質から放出された蛍光を、前記複数の集光レンズによって、前記励起光の波長の光をカットし、前記励起光よりも波長の長い光を透過する性質を有する励起孔カットフィルタを介して、前記二次元センサに導き、前記二次元固体センサにより、光電的に検出して、生化学解析用データを生成するように構成されている。
【００２８】
本発明において、蛍光物質によって標識されているとは、蛍光色素によって標識されている場合と、酵素を標識された試料と結合させた後に、酵素を蛍光基質と接触させて、蛍光基質を、蛍光を発する蛍光物質に変化させ、得られた蛍光物質によって標識されている場合とを包含している。
【００２９】
本発明の好ましい実施態様においては、前記生体由来の物質が、ハイブリダイゼーション、抗原抗体反応、リセプター・リガンドよりなる群から選ばれた反応によって、前記特異的結合物質と結合されている。
【００３０】
本発明の好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板に、１０以上の吸着性領域が形成されている。
【００３１】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板に、５０以上の吸着性領域が形成されている。
【００３２】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板に、１００以上の吸着性領域が形成されている。
【００３３】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板に、５００以上の吸着性領域が形成されている。
【００３４】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板に、１０００以上の吸着性領域が形成されている。
【００３５】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板に、５０００以上の吸着性領域が形成されている。
【００３６】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板に、１００００以上の吸着性領域が形成されている。
【００３７】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板に、５００００以上の吸着性領域が形成されている。
【００３８】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板に、１０００００以上の吸着性領域が形成されている。
【００３９】
本発明の好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域が、それぞれ、５平方ミリメートル未満のサイズを有している。
【００４０】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域が、それぞれ、１平方ミリメートル未満のサイズを有している。
【００４１】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域が、それぞれ、０．５平方ミリメートル未満のサイズを有している。
【００４２】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域が、それぞれ、０．１平方ミリメートル未満のサイズを有している。
【００４３】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域が、それぞれ、０．０５平方ミリメートル未満のサイズを有している。
【００４４】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域が、それぞれ、０．０１平方ミリメートル未満のサイズを有している。
【００４５】
本発明の好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板に、前記複数の吸着性領域が、１０個／平方センチメートル以上の密度で、形成されている。
【００４６】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板に、前記複数の吸着性領域が、５０個／平方センチメートル以上の密度で、形成されている。
【００４７】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板に、前記複数の吸着性領域が、１００個／平方センチメートル以上の密度で、形成されている。
【００４８】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板に、前記複数の吸着性領域が、５００個／平方センチメートル以上の密度で、形成されている。
【００４９】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板に、前記複数の吸着性領域が、１０００個／平方センチメートル以上の密度で、形成されている。
【００５０】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板に、前記複数の吸着性領域が、５０００個／平方センチメートル以上の密度で、形成されている。
【００５１】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板に、前記複数の吸着性領域が、１００００個／平方センチメートル以上の密度で、形成されている。
【００５２】
本発明の好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板に、複数の貫通孔が、互いに離間して、二次元的に形成され、前記複数の吸着性領域が、前記複数の貫通孔内に、吸着性材料が充填されて、形成されている。
【００５４】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記複数の吸着性領域が、吸着性材料を含む吸着性膜が、前記基板の前記複数の貫通孔内に圧入されて、形成されている。
【００５５】
本発明の好ましい実施態様によれば、複数の吸着性領域が、吸着性材料を含む吸着性膜が、基板の複数の貫通孔内に圧入されて、形成されているから、簡易に、複数の吸着性領域を備えた生化学解析用ユニットを作製することが可能になる。
【００５６】
本発明の別の好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板に、複数の凹部が、互いに離間して、二次元的に形成され、前記複数の吸着性領域が、前記複数の凹部内に、吸着性材料が充填されて、形成されている。
【００５７】
本発明の好ましい実施態様においては、前記複数の吸着性領域が、前記生化学解析用ユニットの前記基板に、規則的に形成されている。
【００５８】
本発明において、生化学解析用ユニットの基板を形成するための材料は、光を減衰させる性質を有していることが好ましいが、とくに限定されるものではなく、無機化合物材料、有機化合物材料のいずれをも使用することができ、金属材料、セラミック材料またはプラスチック材料が、好ましく使用される。
【００５９】
本発明において、生化学解析用ユニットの基板を形成するために好ましく使用することのできる無機化合物材料としては、たとえば、金、銀、銅、亜鉛、アルミニウム、チタン、タンタル、クロム、鉄、ニッケル、コバルト、鉛、錫、セレンなどの金属；真鍮、ステンレス、青銅などの合金；シリコン、アモルファスシリコン、ガラス、石英、炭化ケイ素、窒化ケイ素などの珪素材料；酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウムなどの金属酸化物；タングステンカーバイト、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、ヒドロキシアパタイト、砒化ガリウムなどの無機塩を挙げることができる。これらは、単結晶、アモルファス、セラミックのような多結晶焼結体にいずれの構造を有していてもよい。
【００６０】
本発明において、生化学解析用ユニットの基板を形成するために使用可能な有機化合物材料としては、高分子化合物が好ましく用いられ、好ましく使用することのできる高分子化合物としては、たとえば、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン；ポリメチルメタクリレート、ブチルアクリレート／メチルメタクリレート共重合体などのアクリル樹脂；ポリアクリロニトリル；ポリ塩化ビニル；ポリ塩化ビニリデン；ポリフッ化ビニリデン；ポリテトラフルオロエチレン；ポリクロロトリフルオロエチレン；ポリカーボネート；ポリエチレンナフタレートやポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル；ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン４，１０などのナイロン；ポリイミド；ポリスルホン；ポリフェニレンサルファイド；ポリジフェニルシロキサンなどのケイ素樹脂；ノボラックなどのフェノール樹脂；エポキシ樹脂；ポリウレタン；ポリスチレン；ブタジエン−スチレン共重合体；セルロース、酢酸セルロース、ニトロセルロース、でん粉、アルギン酸カルシウム、ヒドロキシプロピルメチルセルロースなどの多糖類；キチン；キトサン；ウルシ；ゼラチン、コラーゲン、ケラチンなどのポリアミドおよびこれら高分子化合物の共重合体などを挙げることができる。これらは、複合材料でもよく、必要に応じて、金属酸化物粒子やガラス繊維などを充填することもでき、また、有機化合物材料をブレンドして、使用することもできる。
【００６１】
一般に、光の散乱および／または吸収が大きいほど、光の減衰能が高くなるので、生化学解析用ユニットの基板は、厚さ１ｃｍあたりの吸光度が０．３以上であることが好ましく、厚さ１ｃｍあたりの吸光度が１以上であれば、さらに好ましい。ここに、吸光度は、厚さＴｃｍの板状体の直後に、積分球を置き、計測に利用するプローブ光またはエミッション光の波長における透過光量Ａを分光光度計によって測定し、Ａ／Ｔを算出することによって、求められる。光減衰能を向上させるために、光散乱体や光吸収体を、生化学解析用ユニットの基板に含有させることもできる。光散乱体としては、生化学解析用ユニットの基板を形成している材料と異なる材料の微粒子が用いられ、光吸収体としては、顔料または染料が用いられる。
【００６２】
本発明において、生化学解析用ユニットの吸着性領域を形成する吸着性材料としては、多孔質材料あるいは繊維材料が好ましく使用される。多孔質材料と繊維材料を併用して、吸着性領域を形成することもできる。
【００６３】
本発明において、生化学解析用ユニットの吸着性領域を形成するために使用される多孔質材料は、有機材料、無機材料のいずれでもよく、有機／無機複合体でもよい。
【００６４】
本発明において、生化学解析用ユニットの吸着性領域を形成するために使用される有機多孔質材料は、とくに限定されるものではないが、活性炭などの炭素材料あるいはメンブレンフィルタを形成可能な材料が、好ましく用いられる。具体的には、ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン４，１０などのナイロン類；ニトロセルロース、酢酸セルロース、酪酸酢酸セルロースなどのセルロース誘導体；コラーゲン；アルギン酸、アルギン酸カルシウム、アルギン酸／ポリリシンポリイオンコンプレックスなどのアルギン酸類；ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類；ポリ塩化ビニル；ポリ塩化ビニリデン；ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオライドなどのポリフルオライドや、これらの共重合体または複合体が挙げられる。
【００６５】
本発明において、生化学解析用ユニットの吸着性領域を形成するために使用される無機多孔質材料は、とくに限定されるものではないが、好ましくは、たとえば、白金、金、鉄、銀、ニッケル、アルミニウムなどの金属；アルミナ、シリカ、チタニア、ゼオライトなどの金属酸化物；ヒドロキシアパタイト、硫酸カルシウムなどの金属塩やこれらの複合体などが挙げられる。
【００６６】
本発明において、生化学解析用ユニットの吸着性領域を形成するために使用される繊維材料は、とくに限定されるものではないが、好ましくは、たとえば、ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン４，１０などのナイロン類、ニトロセルロース、酢酸セルロース、酪酸酢酸セルロースなどのセルロース誘導体などが挙げられる。
【００６７】
本発明において、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域を、電解処理、プラズマ処理、アーク放電などの酸化処理；シランカップリング剤、チタンカップリング剤などを用いたプライマー処理；界面活性剤処理などの表面処理によって形成することもできる。吸着性領域の表面が、フラクタル構造を有していると、とくに好ましい。
【００６８】
本発明の前記目的はまた、複数の孔が、互いに離間して、二次元的に形成された基板と、前記基板の前記複数の孔内に、吸着性材料が充填されて、互いに離間して、二次元的に形成された複数の吸着性領域を備えた生化学解析用ユニットを載置するサンプルステージと、二次元固体センサを備え、さらに、前記サンプルステージに載置された前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域のそれぞれに対向する位置に、複数の集光レンズが取り付けられたレンズアレイを備えたことを特徴とする生化学解析用データの生成装置によって達成される。
【００６９】
本発明によれば、生化学解析用データの生成装置は、複数の孔が、互いに離間して、二次元的に形成された基板と、基板の複数の孔内に、吸着性材料が充填されて、互いに離間して、二次元的に形成された複数の吸着性領域を備えた生化学解析用ユニットを載置するサンプルステージと、二次元固体センサを備え、さらに、サンプルステージに載置された生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域のそれぞれに対向する位置に、複数の集光レンズが取り付けられたレンズアレイを備えているから、レンズアレイを、サンプルステージに載置された生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域のそれぞれに十分に近接させて、配置することによって、複数の吸着性領域から放出される化学発光や蛍光を、高い集光効率で、集光して、二次元固体センサに導くことができ、また、複数の吸着性領域のそれぞれから放出される化学発光や蛍光を、１枚の集光レンズによって、二次元固体センサに導く場合のように、各吸着性領域から、集光レンズを見込む角度が小さくなって、レンズ内で迷光が発生しやすくなるということがないから、二次元固体センサによって、高感度で、複数の吸着性領域から放出される化学発光や蛍光を検出して、定量性の高い生化学解析用データを生成することが可能になる。
【００７０】
本発明の好ましい実施態様においては、生化学解析用データの生成装置は、さらに、サンプルステージに対して、前記二次元固体センサと反対側に、励起光を発する励起光源を備えるとともに、前記レンズアレイと前記二次元固体センサの間に、前記励起光の波長の光をカットし、前記励起光よりも波長の長い光を透過する性質を有する励起光カットフィルタを備えている。
【００７１】
本発明の好ましい実施態様によれば、生化学解析用データの生成装置は、さらに、サンプルステージに対して、二次元固体センサと反対側に、励起光を発する励起光源を備えるとともに、レンズアレイと二次元固体センサの間に、励起光の波長の光をカットし、励起光よりも波長の長い光を透過する性質を有する励起光カットフィルタを備えているから、生体由来の物質と特異的に結合可能で、かつ、塩基配列や塩基の長さ、組成などが既知の特異的結合物質を、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域に滴下し、複数の吸着性領域に含まれた特異的結合物質に、蛍光物質によって標識された生体由来の物質を特異的に結合させて、選択的に標識して、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域に、蛍光データを記録し、励起光源から発せられた励起光を、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域に照射して、複数の吸着性領域に選択的に含まれた蛍光物質を励起し、蛍光物質から放出された蛍光を、二次元固体センサによって、光電的に検出して、生化学解析用データを生成する場合に、複数の吸着性領域のそれぞれに対向する複数の集光レンズが取り付けられたレンズアレイを、サンプルステージに載置された生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域のそれぞれに十分に近接させて、配置することによって、複数の吸着性領域から放出される蛍光を、高い集光効率で、集光し、励起光カットフィルタを介して、二次元固体センサに導くことができ、また、複数の吸着性領域のそれぞれから放出される蛍光を、１枚の集光レンズによって、二次元固体センサに導く場合のように、各吸着性領域から、集光レンズを見込む角度が小さくなって、レンズ内で迷光が発生しやすくなるということがないから、二次元固体センサによって、高感度で、複数の吸着性領域から放出される蛍光を検出して、定量性の高い生化学解析用データを生成することが可能になる。
【００７２】
本発明の好ましい実施態様においては、前記集光レンズが、開口数の大きいレンズによって構成されている。
【００７３】
本発明の好ましい実施態様においては、隣り合う集光レンズのピッチが、前記生化学解析用ユニットの隣り合う吸着性領域のピッチに等しくなるように、前記複数の集光レンズが、前記レンズアレイに取り付けられている。
【００７４】
本発明の好ましい実施態様においては、前記二次元固体センサが、冷却ＣＣＤセンサによって構成されている。
【００７５】
本発明の好ましい実施態様によれば、二次元固体センサが、冷却ＣＣＤセンサによって構成されているから、長時間にわたって、複数の吸着性領域から放出される光を検出することができ、したがって、微弱な光である化学発光あるいは蛍光を、高い感度で検出し、定量性に優れた生化学解析用データを生成することが可能になる。
【００７６】
本発明の好ましい実施態様においては、前記励起光源が、レーザ励起光源によって構成されている。
【００７７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。
【００７８】
図１は、本発明の好ましい実施態様にかかる生化学解析用データの生成方法に使用される生化学解析用ユニットの略斜視図である。
【００７９】
図１に示されるように、本実施態様にかかる生化学解析用ユニット１は、アルミニウムによって形成され、多数の略円形状の貫通孔３が高密度に形成された基板２を備えており、多数の貫通孔３の内部には、ナイロン６が充填されて、多数のドット状の吸着性領域４が形成されている。
【００８０】
図１には正確に示されていないが、本実施態様においては、約１００００の約０．０１平方ミリメートルのサイズを有する貫通孔３が、約５０００個／平方センチメートルの密度で、規則的に、基板２に形成されている。吸着性領域４は、その表面が、基板２の表面と同じ高さに位置するように、多数の貫通孔３内に、ナイロン６が充填されて、形成されている。
【００８１】
図２は、スポッティング装置の略正面図である。
【００８２】
生化学解析にあたっては、図２に示されるように、生化学解析用ユニット１に規則的に形成された多数の吸着性領域４内に、たとえば、特異的結合物質として、塩基配列が既知の互いに異なった複数のｃＤＮＡが、スポッティング装置５を使用して、滴下される。
【００８３】
図２に示されるように、スポッティング装置５は、インジェクタ６とＣＣＤカメラ７を備え、ＣＣＤカメラ７によって、インジェクタ６の先端部と、特異的結合物質を滴下すべき生化学解析用ユニット１の貫通孔３を観察しながら、インジェクタ６の先端部と、特異的結合物質を滴下すべき貫通孔３の中心とが合致したときに、インジェクタ６から、塩基配列が既知の互いに異なった複数のｃＤＮＡなどの特異的結合物質が滴下されるように構成され、生化学解析用ユニット１の多数のドット状の吸着性領域４内に、特異的結合物質を、正確に滴下することができるように保証されている。
【００８４】
図３は、ハイブリダイゼーション容器の略縦断面図である。
【００８５】
図３に示されるように、ハイブリダイゼーション容器８は矩形状断面を有し、内部に、標識物質によって標識されたプローブである生体由来の物質を含むハイブリダイゼーション溶液９が収容されている。
【００８６】
化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識物質によって、ｃＤＮＡなどの特異的結合物質を選択的に標識する場合には、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識物質によって標識されたプローブである生体由来の物質を含むハイブリダイゼーション溶液９が調製され、ハイブリダイゼーション容器８内に収容される。
【００８７】
一方、蛍光色素などの蛍光物質によって、ｃＤＮＡなどの特異的結合物質を選択的に標識する場合には、蛍光色素などの蛍光物質によって標識されたプローブである生体由来の物質を含むハイブリダイゼーション溶液９が調製され、ハイブリダイゼーション容器８内に収容される。
【００８８】
化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識物質によって標識された生体由来の物質および蛍光色素などの蛍光物質によって標識された生体由来の物質のうち、２以上の生体由来の物質を含むハイブリダイゼーション溶液９を調製して、ハイブリダイゼーション容器８内に収容させることもでき、本実施態様においては、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識物質によって標識された生体由来の物質および蛍光物質によって標識された生体由来の物質を含むハイブリダイゼーション溶液９が調製され、ハイブリダイゼーション容器８内に収容されている。
【００８９】
ハイブリダイゼーションにあたって、ｃＤＮＡなどの特異的結合物質が、多数の吸着性領域４に吸着されている生化学解析用ユニット１が、ハイブリダイゼーション容器８内に挿入される。
【００９０】
その結果、多数の吸着性領域４に吸着されている特異的結合物質に、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識物質によって標識された生体由来の物質および蛍光色素などの蛍光物質によって標識された生体由来の物質が、選択的に、ハイブリダイズされる。
【００９１】
こうして、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に、化学発光データおよび蛍光データが記録される。
【００９２】
図４は、本発明の好ましい実施態様にかかる生化学解析用データの生成装置の略断面図である。
【００９３】
本実施態様にかかる生化学解析用データの生成装置は、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に記録された蛍光データを読み取り可能に構成されており、図４に示されるように、冷却ＣＣＤエリアセンサ２０と、冷却ＣＣＤエリアセンサ２０の前面に配置された励起光カットフィルタ部材２１と、生化学解析用ユニット１を載置する透明ガラス板２４を備えたサンプルステージ２５と、サンプルステージ２５に近接して配置され、サンプルステージ２５に載置された生化学解析用ユニット１の多数のドット状の吸着性領域４に対応した位置に、複数の凸レンズ２２が形成されたレンズアレイ２３と、レーザ光２６を発するレーザ励起光源２７と、レーザ励起光源２０から発せられたレーザ光２６を発散させて、サンプルステージ２５のガラス板２４上に載置された生化学解析用ユニット１に入射させる凹レンズ２８とを備えている。
【００９４】
レーザ励起光源２７としては、生化学解析用ユニット１に形成された多数の吸着性領域４に含まれている蛍光物質を効率的に励起可能な波長のレーザ光２６を発するレーザ励起光源が選択され、たとえば、蛍光物質として、Ｃｙ３（登録商標）が用いられているときは、４７３ｎｍの波長のレーザ光２６を発するレーザ励起光源２７が用いられる。
【００９５】
したがって、本実施態様において、励起光カットフィルタ部材２１は、レーザ励起光源２７から発せられるレーザ光２６の波長に等しい４７３ｎｍの波長の光をカットし、４７３ｎｍよりも波長の長い光を透過する性質を有している。
【００９６】
図５は、冷却ＣＣＤエリアセンサ２０の制御系、検出系およびメモリ系ならびに本実施態様にかかる生化学解析用データの生成装置の制御系、メモリ系、表示系および入力系を示すブロックダイアグラムである。
【００９７】
図５に示されるように、冷却ＣＣＤエリアセンサ２０は、ＣＣＤ３０と、ＣＣＤ３０が、電荷の形で蓄積したアナログデータを、ディジタル化するＡ／Ｄ変換器３１と、Ａ／Ｄ変換器３１によって、ディジタル化されて、生成された生化学解析用データを一時的に記憶するデータバッファ３２と、冷却ＣＣＤエリアセンサ２０の動作を制御するカメラ制御回路３３を備えている。
【００９８】
図５に示されるように、本実施態様にかかる生化学解析用データの生成装置は、冷却ＣＣＤエリアセンサ２０の動作を制御するＣＰＵ４０と、冷却ＣＣＤエリアセンサ２０によって生成された生化学解析用データを、データバッファ３２から読み出すデータ転送手段４１と、データ転送手段４１によって、読み出された生化学解析用データにデータ処理を施すデータ処理手段４２と、データ処理手段４２によって、データ処理が施された生化学解析用データを記憶するデータ記憶手段４３と、データ記憶手段４３に記憶された生化学解析用データに基づき、定量データを生成して、ＣＲＴ４８の画面上に表示するデータ表示手段４４と、レーザ励起光源２７を制御する光源制御手段４５と、種々の指示信号が入力されるキーボード４６を備えている。ＣＰＵ４０は、キーボード４６を介して、入力された指示信号に基づき、光源制御手段４５を制御するとともに、冷却ＣＣＤエリアセンサ２０のカメラ制御回路３３に種々の信号を出力可能に構成されている。
【００９９】
以上のように構成された本実施態様にかかる生化学解析用データの生成装置は、次のようにして、生化学解析用ユニットに形成されたドット状の吸着性領域４に記録されている蛍光データを読み取り、生化学解析用データを生成する。
【０１００】
まず、ユーザーにより、多数のドット状の吸着性領域４に、蛍光データが記録された生化学解析用ユニット１が、サンプルステージ２５の透明なガラス板２４上に載置される。
【０１０１】
ここに、サンプルステージ２５には、ガイド部材（図示せず）が設けられ、多数のドット状の吸着性領域４が、それぞれ、レンズアレイ２３に形成された対応する凸レンズ２２に対向するように、サンプルステージ２５上に、生化学解析用ユニット１が載置されることが保証されている。
【０１０２】
次いで、ユーザーによって、キーボード４６に、データ生成開始信号が入力されると、データ生成開始信号は、ＣＰＵ４０に入力される。
【０１０３】
ＣＰＵ４０は、データ生成開始信号を受けると、レーザ励起光源２７に起動信号を出力して、レーザ励起光源２７を起動させる。
【０１０４】
レーザ励起光源２７から発せられた４７３ｎｍの波長のレーザ光２６は、凹レンズ２８に入射し、発散されて、サンプルステージ２５のガラス板２４上に載置された生化学解析用ユニット１の全面に、レーザ光２６が照射される。
【０１０５】
レーザ光２６の照射を受けると、各吸着性領域４に含まれている蛍光物質、たとえば、Ｃｙ３が励起されて、蛍光２９が放出される。
【０１０６】
ドット状の吸着性領域４から放出された蛍光２９は、それぞれ、各吸着性領域４に対向し、近接して配置された凸レンズ２２に入射し、励起光カットフィルタ部材２１の対向する領域に集光される。
【０１０７】
ここに、励起光によって、蛍光物質が励起されて、放出する蛍光２９の波長は、励起光の波長よりも長く、本実施態様においては、励起光カットフィルタ部材２１が、レーザ励起光源２７から発せられるレーザ光２６の波長に等しい４７３ｎｍの波長の光をカットし、４７３ｎｍよりも波長の長い光を透過する性質を有しているから、４７３ｎｍの波長の光がカットされ、吸着性領域４に含まれている蛍光物質から放出された蛍光２９のみが、励起光カットフィルタ部材２１を透過して、ＣＣＤ３０の光電面に入射して、光電面に画像を形成する。
【０１０８】
ＣＣＤ３０は、こうして、光電面に形成された画像の光を受け、これを電荷の形で蓄積する。
【０１０９】
所定の露出時間が経過すると、ＣＰＵ４０は、冷却ＣＣＤエリアセンサ２０のカメラ制御回路３３および光源制御手段４５に露出完了信号を出力する。
【０１１０】
光源制御手段４５は、ＣＰＵ４０から、露出完了信号を受けると、レーザ励起光源２７をオフさせる。
【０１１１】
一方、カメラ制御回路３３は、ＣＰＵ４０から、露出完了信号を受けると、ＣＣＤ３０が電荷の形で蓄積したアナログデータをＡ／Ｄ変換器３１に転送して、ディジタル化し、生化学解析用データを生成して、データバッファ３２に一時的に記憶させる。
【０１１２】
同時に、ＣＰＵ４０は、データ転送手段４１にデータ転送信号を出力して、冷却ＣＣＤエリアセンサ２０のデータバッファ３２から生化学解析用データを読み出させ、データ処理手段４２に出力させる。
【０１１３】
データ処理手段４２は、ユーザーの指示にしたがって、入力された生化学解析用データに、必要なデータ処理を施して、データ記憶手段４３に記憶させる。
【０１１４】
ユーザーが、キーボード４６にデータ表示信号を入力すると、ＣＰＵ４０は、データ表示手段４４にデータ表示信号を出力して、データ記憶手段４３に記憶された生化学解析用データに基づき、定量データを生成させ、ＣＲＴ４８の画面上に表示させる。
【０１１５】
本実施態様においては、レーザ励起光源２７から発せられたレーザ光２６は、凹レンズ２８によって、発散され、サンプルステージ２５のガラス板２４上に載置された生化学解析用ユニット１の全面に、レーザ光２６が照射され、生化学解析用ユニット１にドット状に形成された吸着性領域４に含まれている蛍光物質が励起されて、蛍光２９が放出される。レンズアレイ２３は、サンプルステージ２５に載置された生化学解析用ユニット１に近接して配置され、生化学解析用ユニット１にドット状に形成された各吸着性領域４に対向する位置に、それぞれ、凸レンズ２２を備えているから、各吸着性領域４から放出された蛍光２９は、レンズアレイ２３の対応する凸レンズ２２によって、励起光カットフィルタ部材２１の対応する領域に集光され、レーザ光２６の波長成分の光がカットされ、レーザ光２６よりも波長の長い蛍光２９のみが、励起光カットフィルタ部材２１を透過して、冷却ＣＣＤエリアセンサ２０のＣＣＤ３０によって、光電的に検出され、Ａ／Ｄ変換器３１によって、ディジタル化されて、生化学解析用データが生成されるように構成されている。
【０１１６】
したがって、本実施態様によれば、生化学解析用ユニット１に、高密度に、ドット状の吸着性領域４を形成した場合にも、各吸着性領域４から放出された蛍光２９のみを、対向する凸レンズ２２によって集光し、励起光カットフィルタ２１を介して、冷却ＣＣＤエリアセンサ２０のＣＣＤ３０に導くことができるから、高い感度で、蛍光２９を検出して、生化学解析用データを生成することが可能になる。
【０１１７】
図６は、本発明の別の好ましい実施態様にかかる生化学解析用データの生成装置の略断面図である。
【０１１８】
本実施態様にかかる生化学解析用データの生成装置は、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に記録された化学発光データを読み取り可能に構成されており、図６に示されるように、冷却ＣＣＤエリアセンサ５０と、生化学解析用ユニット１を載置する透明ガラス板５４を備えたサンプルステージ５５と、サンプルステージ５５に近接して配置され、サンプルステージ５５に載置された生化学解析用ユニット１の多数のドット状の吸着性領域４に対応した位置に、複数の凸レンズ５２が形成されたレンズアレイ５３を備えている。
【０１１９】
図７は、冷却ＣＣＤエリアセンサ５０の制御系、検出系およびメモリ系ならびに本実施態様にかかる生化学解析用データの生成装置の制御系、メモリ系、表示系および入力系を示すブロックダイアグラムである。
【０１２０】
図７に示されるように、冷却ＣＣＤエリアセンサ５０は、ＣＣＤ６０と、ＣＣＤ６０が、電荷の形で蓄積したアナログデータを、ディジタル化するＡ／Ｄ変換器６１と、Ａ／Ｄ変換器６１によって、ディジタル化されて、生成された生化学解析用データを一時的に記憶するデータバッファ６２と、冷却ＣＣＤエリアセンサ５０の動作を制御するカメラ制御回路６３を備えている。
【０１２１】
図７に示されるように、本実施態様にかかる生化学解析用データの生成装置は、冷却ＣＣＤエリアセンサ５０の動作を制御するＣＰＵ７０と、冷却ＣＣＤエリアセンサ５０によって生成された生化学解析用データを、データバッファ６２から読み出すデータ転送手段７１と、データ転送手段７１によって、読み出された生化学解析用データにデータ処理を施すデータ処理手段７２と、データ処理手段７２によって、データ処理が施された生化学解析用データを記憶するデータ記憶手段７３と、データ記憶手段４３に記憶された生化学解析用データに基づき、定量データを生成して、ＣＲＴ７８の画面上に表示するデータ表示手段７４と、種々の指示信号が入力されるキーボード７６を備えている。ＣＰＵ７０は、キーボード７６を介して、入力された指示信号に基づき、冷却ＣＣＤエリアセンサ５０のカメラ制御回路６３に種々の信号を出力可能に構成されている。
【０１２２】
以上のように構成された本実施態様にかかる生化学解析用データの生成装置は、次のようにして、生化学解析用ユニットに形成されたドット状の吸着性領域４に記録されている化学発光データを読み取り、生化学解析用データを生成する。
【０１２３】
まず、ユーザーにより、生化学解析用ユニット１に形成された多数のドット状の多孔質領域４内に含まれた標識物質に化学発光基質が接触されて、化学発光５９を放出している生化学解析用ユニット１が、サンプルステージ５５の透明なガラス板５４上に載置される。
【０１２４】
ここに、サンプルステージ５５には、ガイド部材（図示せず）が設けられ、多数のドット状の吸着性領域４が、それぞれ、レンズアレイ５３に形成された対応する凸レンズ５２に対向するように、サンプルステージ５５上に、生化学解析用ユニット１が載置されることが保証されている。
【０１２５】
次いで、ユーザーによって、キーボード７６に、データ生成開始信号が入力されると、データ生成開始信号は、ＣＰＵ７０に入力される。
【０１２６】
データ生成開始信号が入力されると、ＣＰＵ７０は、冷却ＣＣＤエリアセンサ５０のカメラ制御回路６３にデータ生成開始信号を出力して、冷却ＣＣＤエリアセンサ５０に、生化学解析用ユニット１に形成されたドット状の吸着性領域４から放出される化学発光５９の検出を開始させる。
【０１２７】
ドット状の吸着性領域４から放出された化学発光５９は、それぞれ、各吸着性領域４に対向し、近接して、配置された凸レンズ５２に入射し、冷却ＣＣＤエリアセンサ５０のＣＣＤ６０の光電面に入射して、光電面に画像を形成する。
【０１２８】
冷却ＣＣＤエリアセンサ５０のＣＣＤ６０は、こうして、光電面に形成された画像の光を受け、これを電荷の形で蓄積する。
【０１２９】
所定の露出時間が経過すると、ＣＰＵ７０は、冷却ＣＣＤエリアセンサ５０のカメラ制御回路６３に露出完了信号を出力する。
【０１３０】
カメラ制御回路３３は、ＣＰＵ４０から、露出完了信号を受けると、ＣＣＤ３０が電荷の形で蓄積したアナログデータをＡ／Ｄ変換器３１に転送して、ディジタル化し、生化学解析用データを生成して、データバッファ３２に一時的に記憶させる。
【０１３１】
同時に、ＣＰＵ４０は、データ転送手段４１にデータ転送信号を出力して、冷却ＣＣＤエリアセンサ２０のデータバッファ３２から生化学解析用データを読み出させ、データ処理手段４２に出力させる。
【０１３２】
データ処理手段４２は、ユーザーの指示にしたがって、入力された生化学解析用データに、必要なデータ処理を施して、データ記憶手段４３に記憶させる。
【０１３３】
ユーザーが、キーボード４６にデータ表示信号を入力すると、ＣＰＵ４０は、データ表示手段４４にデータ表示信号を出力して、データ記憶手段４３に記憶された生化学解析用データに基づき、定量データを生成させ、ＣＲＴ７８の画面上に表示させる。
【０１３４】
本実施態様によれば、生化学解析用ユニット１に、高密度に、ドット状の吸着性領域４を形成した場合にも、生化学解析用ユニット１にドット状に形成された各吸着性領域４に対向する位置に、それぞれ、凸レンズ２２を備えたレンズアレイ５３が、サンプルステージ５５に載置された生化学解析用ユニット１に近接して設けられているから、各吸着性領域４から放出された化学発光５９のみを、対向する凸レンズ５２によって集光し、冷却ＣＣＤエリアセンサ５０のＣＣＤ６０に導くことができるから、高い感度で、化学発光５９を検出して、生化学解析用データを生成することが可能になる。
【０１３５】
図８は、本発明の別の好ましい実施態様にかかる生化学解析用データの生成方法に用いられる生化学解析用ユニットの略斜視図である。
【０１３６】
図８に示されるように、本実施態様かかる生化学解析用ユニット８０は、多数の略円形の貫通孔８２が規則的に形成されたアルミニウム製の基板８１を備え、基板８１に形成された多数の貫通孔８２には、ナイロン６によって形成された吸着性膜８３が、カレンダー処理装置（図示せず）によって、圧入されて、多数の吸着性領域８４が、ドット状に、規則的に形成されている。
【０１３７】
図８には、正確に示されていないが、本実施態様においては、約１００００の約０．０１平方ミリメートルのサイズを有する略円形の吸着性領域８４が、約５０００個／平方センチメートルの密度で、規則的に、生化学解析用ユニット８０に形成されている。
本実施態様においては、吸着性領域８４の表面と、基板８１の表面とが同一の高さに位置するように、吸着性膜８３が、基板８１に形成された貫通孔８２に圧入されて、生化学解析用ユニット８０が形成されている。
【０１３８】
本実施態様においても、図１に示された前記実施態様にかかる生化学解析用ユニット１と同様にして、スポッティング装置５によって、生化学解析用ユニット８０に形成された多数の吸着性領域８４に、ｃＤＮＡなどの特異的結合物質が滴下されて、吸着される。
【０１３９】
さらに、図３に示されるように、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識物質によって標識された生体由来の物質および蛍光物質によって標識された生体由来の物質を含むハイブリダイズ液９を収容したハイブリダイズ容器８内に、生化学解析用ユニット８０がセットされ、多数の吸着性領域８４に吸着されたｃＤＮＡなどの特異的結合物質に、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識物質によって標識され、ハイブリダイズ液９に含まれた生体由来の物質および蛍光物質によって標識され、ハイブリダイズ液９に含まれた生体由来の物質を、選択的に、ハイブリダイズさせる。
【０１４０】
こうして、生化学解析用ユニット８０に、化学発光データおよび蛍光データが記録される。
【０１４１】
生化学解析用ユニット８０に記録された蛍光データは、前記実施態様と同様にして、図４および図５に示された生化学解析用データの生成装置によって、読み取られ、一方、生化学解析用ユニット８０に記録された化学発光データは、前記実施態様と同様にして、図６および図７に示された生化学解析用データの生成装置によって、読み取られ、それぞれ、生化学解析用データが生成される。
【０１４２】
本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【０１４３】
たとえば、前記実施態様においては、特異的結合物質として、塩基配列が既知の互いに異なった複数のｃＤＮＡが用いられているが、本発明において使用可能な特異的結合物質はｃＤＮＡに限定されるものではなく、ホルモン類、腫瘍マーカー、酵素、抗体、抗原、アブザイム、その他のタンパク質、核酸、ｃＤＮＡ、ＤＮＡ、ＲＮＡなど、生体由来の物質と特異的に結合可能で、かつ、塩基配列や塩基の長さ、組成などが既知の特異的結合物質はすべて、本発明の特異的結合物質として使用することができる。
【０１４４】
さらに、図４および図５に示された実施態様においては、４７３ｎｍの波長のレーザ光２６を発するレーザ励起光源２７が用いられ、したがって、４７３ｎｍの波長の光をカットし、４７３ｎｍよりも波長の長い光を透過する性質を有する励起光カットフィルタ２１が用いられているが、生体由来の物質を標識している蛍光物質に応じて、蛍光物質を効率的に励起可能なレーザ光２６を発するレーザ励起光源２７を用いることができ、４７３ｎｍの波長のレーザ光２６を発するレーザ励起光源２７に代えて、たとえば、５３２ｎｍの波長のレーザ光を発する第二高調波生成（Second Harmonic Generation)素子や、６４０ｎｍの波長のレーザ光を発する半導体レーザ励起光源を用いることもできる。
【０１４５】
また、図４および図５に示された実施態様においては、４７３ｎｍの波長のレーザ光２６を発するレーザ励起光源２７が用いられているが、励起光源として、レーザ励起光源を用いることは必ずしも必要でなく、レーザ励起光源に代えて、ＬＥＤ光源を、励起光源として用いることもでき、さらには、ハロゲンランプを励起光源として用い、分光フィルタによって、励起に寄与しない波長成分をカットするようにしてもよい。
【０１４６】
さらに、図４および図５に示された実施態様においては、凹レンズ２８を用いて、レーザ励起光源２７から発せられたレーザ光２を発散させ、生化学解析用ユニット１の全面が、レーザ光２６により照射されるように構成されているが、レーザ光２６を発散させて、生化学解析用ユニット１の全面を照射させる手段は、任意に選択することができ、凹レンズ２８を用いることは必ずしも必要でない。
【０１４７】
また、前記実施態様においては、光検出器として、冷却ＣＣＤエリアセンサ２０、５０が用いられているが、冷却ＣＣＤエリアセンサに代えて、それぞれ、冷却機能を有さないＣＣＤエリアセンサを用いることもでき、さらには、ＣＣＤに代えて、ＣＩＤ（電荷注入素子）、ＰＤＡ（フォトダイオードアレイ）、ＭＯＳ型撮像素子などの他の固体センサを用いることもできる。
【０１４８】
さらに、図１に示された実施態様においては、生化学解析用ユニット１は、アルミニウム製の基板２に形成された多数の貫通孔３の内部に、ナイロン６が充填されて、形成された多数の吸着性領域４を備え、図８に示された実施態様においては、生化学解析用ユニット８０は、ナイロン６によって形成された吸着性膜８３が、アルミニウム製の基板８１に形成された多数の貫通孔８２内に圧入されて、形成された多数の吸着性領域８４を備えているが、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４および生化学解析用ユニット８０の吸着性領域８４が、ナイロン６によって形成されていることは必ずしも必要でなく、ナイロン６に代えて、他のメンブレンフィルタを形成可能な多孔質材料、たとえば、ナイロン６，６、ナイロン４，１０などのナイロン類；ニトロセルロース、酢酸セルロース、酪酸酢酸セルロースなどのセルロース誘導体；コラーゲン；アルギン酸、アルギン酸カルシウム、アルギン酸／ポリリシンポリイオンコンプレックスなどのアルギン酸類；ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類；ポリ塩化ビニル；ポリ塩化ビニリデン；ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオライドなどのポリフルオライドや、これらの共重合体または複合体によって、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４および生化学解析用ユニット８０の吸着性領域８４を形成することもでき、さらには、活性炭などの炭素多孔質材料あるいは白金、金、鉄、銀、ニッケル、アルミニウムなどの金属；アルミナ、シリカ、チタニア、ゼオライトなどの金属酸化物；ヒドロキシアパタイト、硫酸カルシウムなどの金属塩やこれらの複合体などの無機多孔質材料あるいは複数の繊維の束によって、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４および生化学解析用ユニット８０の吸着性領域８４を形成するようにしてもよい。
【０１４９】
さらに、前記実施態様においては、生化学解析用ユニット１、８０は、いずれも、アルミニウム製の基板２、８１を備えているが、生化学解析用ユニット１、８０の基板２、８１を、アルミニウムによって形成することは必ずしも必要でなく、生化学解析用ユニット１、８０の基板２、８１は、光を減衰させる性質を有する材料によって形成されていることが好ましいが、その材料は格別限定されるものではなく、無機化合物材料、有機化合物材料のいずれをも使用することができ、金属材料、セラミック材料またはプラスチック材料が、とくに好ましく使用される。生化学解析用ユニット１、８０の基板２、８１を形成するために好ましく使用可能な無機化合物材料としては、たとえば、金、銀、銅、亜鉛、アルミニウム、チタン、タンタル、クロム、鉄、ニッケル、コバルト、鉛、錫、セレンなどの金属；真鍮、ステンレス、青銅などの合金；シリコン、アモルファスシリコン、ガラス、石英、炭化ケイ素、窒化ケイ素などの珪素材料；酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウムなどの金属酸化物；タングステンカーバイト、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、ヒドロキシアパタイト、砒化ガリウムなどの無機塩を挙げることができる。これらは、単結晶、アモルファス、セラミックのような多結晶焼結体にいずれの構造を有していてもよい。また、生化学解析用ユニット１、８０の基板２、８１を形成するために好ましく使用可能な有機化合物材料としては、高分子化合物が好ましく用いられ、好ましい高分子化合物としては、たとえば、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン；ポリメチルメタクリレート、ブチルアクリレート／メチルメタクリレート共重合体などのアクリル樹脂；ポリアクリロニトリル；ポリ塩化ビニル；ポリ塩化ビニリデン；ポリフッ化ビニリデン；ポリテトラフルオロエチレン；ポリクロロトリフルオロエチレン；ポリカーボネート；ポリエチレンナフタレートやポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル；ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン４，１０などのナイロン；ポリイミド；ポリスルホン；ポリフェニレンサルファイド；ポリジフェニルシロキサンなどのケイ素樹脂；ノボラックなどのフェノール樹脂；エポキシ樹脂；ポリウレタン；ポリスチレン；ブタジエン−スチレン共重合体；セルロース、酢酸セルロース、ニトロセルロース、でん粉、アルギン酸カルシウム、ヒドロキシプロピルメチルセルロースなどの多糖類；キチン；キトサン；ウルシ；ゼラチン、コラーゲン、ケラチンなどのポリアミドおよびこれら高分子化合物の共重合体などを挙げることができる。これらは、複合材料でもよく、必要に応じて、金属酸化物粒子やガラス繊維などを充填することもでき、また、有機化合物材料をブレンドして、使用することもできる。
【０１５０】
また、図８に示された実施態様においては、生化学解析用ユニット８０の吸着性領域８４は、ナイロン６によって形成された吸着性膜８３を、アルミニウム製の基板８１に形成された多数の貫通孔８２内に圧入して、形成されているが、カレンダー処理装置を用いて、吸着性膜８３を、基板８１に形成された多数の貫通孔８２内に圧入することは必ずしも必要でなく、熱プレス装置などの他の手段を用いて、吸着性膜８３を、基板８１に形成された多数の貫通孔８２内に圧入することもでき、圧入に代えて、適当な方法によって、吸着性膜８３を、基板８１に形成された多数の貫通孔８２内に埋め込んで、多数の吸着性領域４を形成するようにしてもよい。
【０１５１】
さらに、前記実施態様においては、生化学解析用ユニット１、８０の基板２、８１には、約１００００の約０．０１平方ミリメートルのサイズを有する略円形の吸着性領域４、８４が、約５０００個／平方センチメートルの密度で、かつ、規則的なパターンにしたがって、基板２、８１に形成されているが、吸着性領域４、８４を略円形に形成することは必ずしも必要でなく、矩形状など、任意の形状に形成することができる。
【０１５２】
また、前記実施態様においては、生化学解析用ユニット１、８０の基板２、８１には、約１００００の約０．０１平方ミリメートルのサイズを有する略円形の吸着性領域４、８４が、約５０００個／平方センチメートルの密度で、かつ、規則的なパターンにしたがって、基板２、８１に形成されているが、吸着性領域４、８４の数およびサイズは、目的に応じて、任意に選択をすることができ、好ましくは、１０以上の５平方ミリメートル未満のサイズを有する吸着性領域４、８４が、１０個／平方センチメートル以上の密度で、基板２、８１に形成される。
【０１５３】
さらに、前記実施態様においては、生化学解析用ユニット１、８０の基板２、８１には、約１００００の約０．０１平方ミリメートルのサイズを有する略円形の吸着性領域４、８４が、約５０００個／平方センチメートルの密度で、規則的なパターンにしたがって、形成されているが、吸着性領域４、８４を、規則的なパターンにしたがって、形成することは必ずしも必要でない。
【０１５４】
また、前記実施態様においては、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識物質および蛍光物質によって標識された生体由来の物質を含むハイブリダイズ液９が調製され、吸着性領域４に滴下された特異的結合物質にハイブリダイズさせているが、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識物質によって標識された生体由来の物質および蛍光物質によって標識された生体由来の物質を、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に含まれている特異的結合物質に、同時に、選択的に、ハイブリダイズさせることは必ずしも必要がなく、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識物質によって標識された生体由来の物質および蛍光物質によって標識された生体由来の物質の一方を、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に含まれている特異的結合物質に、選択的に、ハイブリダイズさせるようにしてもよい。
【０１５５】
さらに、前記実施態様においては、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識物質によって標識された生体由来の物質および蛍光物質によって標識された生体由来の物質が、特異的結合物質にハイブリダイズされているが、生体由来の物質を、特異的結合物質にハイブリダイズさせることは必ずしも必要でなく、生体由来の物質を、ハイブリダイゼーションに代えて、抗原抗体反応、リセプター・リガンドなどの反応によって、特異的結合物質に特異的に結合させることもできる。
【０１５６】
さらに、前記実施態様においては、インジェクタ６とＣＣＤカメラ７を備えたスポッティング装置を用い、ＣＣＤカメラ７によって、インジェクタ６の先端部と、ｃＤＮＡなどの特異的結合物質を滴下すべき吸着性領域４を観察しながら、インジェクタ６の先端部と、ｃＤＮＡなどの特異的結合物質を滴下すべき吸着性領域４の中心とが合致したときに、インジェクタ６から、ｃＤＮＡなどの特異的結合物質を放出させて、滴下しているが、インジェクタ６の先端部と、生化学解析用ユニット１に形成された多数の吸着性領域４との相対的な位置関係を、あらかじめ検出しておき、インジェクタ６と、生化学解析用ユニット１とを、相対的に、一定のピッチで、二次元的に移動させて、ｃＤＮＡなどの特異的結合物質を滴下するようにすることもできる。
【０１５７】
【発明の効果】
本発明によれば、生体由来の物質と特異的に結合可能で、かつ、塩基配列や塩基の長さ、組成などが既知の特異的結合物質を、担体に、スポット状に滴下して、高密度に、スポット状領域を形成し、スポット状領域に含まれた特異的結合物質に、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識物質および／または蛍光物質によって標識された生体由来の物質を特異的に結合させて、選択的に標識して得た生化学解析用ユニットから発せられる化学発光および／または蛍光を光電的に検出して、生化学解析用データを生成し、生体由来の物質を解析する場合にも、化学発光および／または蛍光の散乱に起因するノイズが生化学解析用データ中に生成されることを効果的に防止して、定量性に優れた生化学解析用データを生成することができる生化学解析用データの生成方法および装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の好ましい実施態様にかかる生化学解析用データの生成方法に使用される生化学解析用ユニットの略斜視図である。
【図２】図２は、スポッティング装置の略正面図である。
【図３】図３は、ハイブリダイゼーション容器の略縦断面図である。
【図４】図４は、本発明の好ましい実施態様にかかる生化学解析用データの生成装置の略断面図である。
【図５】図５は、冷却ＣＣＤエリアセンサの制御系、検出系およびメモリ系ならびに本実施態様にかかる生化学解析用データの生成装置の制御系、メモリ系、表示系および入力系を示すブロックダイアグラムである。
【図６】図６は、本発明の別の好ましい実施態様にかかる生化学解析用データの生成装置の略断面図である。
【図７】図７は、冷却ＣＣＤエリアセンサの制御系、検出系およびメモリ系ならびに本実施態様にかかる生化学解析用データの生成装置の制御系、メモリ系、表示系および入力系を示すブロックダイアグラムである。
【図８】図８は、本発明の別の好ましい実施態様にかかる生化学解析用データの生成方法に用いられる生化学解析用ユニットの略斜視図である。
【符号の説明】
１  生化学解析用ユニット
２  基板
３  貫通孔
４  吸着性領域
５  スポッティング装置
６  インジェクタ
７  ＣＣＤカメラ
８  ハイブリダイゼーション容器
９  ハイブリダイゼーション溶液
２０  冷却ＣＣＤエリアセンサ
２１  励起光カットフィルタ部材
２２  凸レンズ
２３  レンズアレイ
２４  透明ガラス板
２５  サンプルステージ
２６  レーザ光
２７  レーザ励起光源
２８  凹レンズ
２９  蛍光
３０  ＣＣＤ
３１  Ａ／Ｄ変換器
３２  データバッファ
３３  カメラ制御回路
４０  ＣＰＵ
４１  データ転送手段
４２  データ処理手段
４３  データ記憶手段
４４  データ表示手段
４５  光源制御手段
４６  キーボード
４８  ＣＲＴ
５０  冷却ＣＣＤエリアセンサ
５２  凸レンズ
５３  レンズアレイ
５４  透明ガラス板
５５  サンプルステージ
５９  化学発光
６０  ＣＣＤ
６１  Ａ／Ｄ変換器
６２  データバッファ
６３  カメラ制御回路
７０  ＣＰＵ
７１  データ転送手段
７２  データ処理手段
７３  データ記憶手段
７４  データ表示手段
７６  キーボード
７８  ＣＲＴ
８０  生化学解析用ユニット
８１  基板
８２  貫通孔
８３  吸着性膜
８４  吸着性領域
【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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