(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造または特性が既知で、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あるいは蛍光基質と接触させることによって蛍光物質を生じさせる標識物質によって、選択的に、標識された特異的結合物質を含む複数の吸着性領域が、互いに離間して、形成された生化学解析用ユニットの前記吸着性領域から放出される化学発光あるいは化学蛍光を、固体エリアセンサを用いて、所定の単位露出時間ごとに、光電的に検出して、前記生化学解析用ユニットの前記吸着性領域ごとに、アナログ信号を生成し、前記アナログ信号を、ディジタル化して、前記生化学解析用ユニットの前記吸着性領域ごとに、ディジタル信号を生成し、生成されたディジタル信号の信号強度を、それまでに生成されたディジタル信号の信号強度に加算して、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域ごとに、メモリに保存し、前記生化学解析用ユニットの前記吸着性領域ごとに、それぞれの単位露出時間の間に、前記固体エリアセンサが検出したディジタル信号の信号強度が減少し始める単位露出時間を検索し、検索された単位露出時間に基づき、前記メモリに保存されたディジタル信号の信号強度の加算値のうちから、その単位露出時間の前までに、前記メモリに保存されたディジタル信号の信号強度の加算値を選択し、検索された前記単位露出時間の前までの前記固体エリアセンサによる化学発光あるいは化学蛍光の光電的検出回数を、前記生化学解析用ユニットの前記吸着性領域ごとに求め、求められた前記固体エリアセンサによる化学発光あるいは化学蛍光の前記光電的検出回数のうちから、任意の光電的検出回数を、基準光電的検出回数として、選択して、検索された前記単位露出時間の前までに、前記メモリに保存されたディジタル信号の信号強度の前記加算値に、前記基準光電的検出回数を乗じ、検索された前記単位露出時間の前までの前記固体エリアセンサによる化学発光あるいは化学蛍光の光電的検出回数で除して、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の生化学解析用データとして、決定し、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】
さらに、前記単位露出時間のそれぞれにおいて、前記固体エリアセンサが検出した前記複数の吸着性領域ごとのディジタル信号の信号強度の加算値の増大割合を算出し、ディジタル信号の信号強度の加算値の増大割合が減少し始める単位露出時間を検索し、検索された単位露出時間に基づき、前記メモリに保存されたディジタル信号の信号強度の加算値のうちから、その単位露出時間の前までに、前記メモリに保存されたディジタル信号の信号強度の加算値を選択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３】
前記生化学解析用ユニットの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、互いに離間して形成された孔内に形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の生化学解析用データの生成方法。
【請求項４】
構造または特性が既知で、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あるいは蛍光基質と接触させることによって蛍光物質を生じさせる標識物質によって、選択的に、標識された特異的結合物質を含む複数の吸着性領域が、互いに離間して、形成され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、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た化学発光あるいは化学蛍光を光電的に検出して、前記生化学解析用ユニットの前記吸着性領域ごとに、アナログ信号を生成する固体エリアセンサと、それぞれの受光端部が、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して、配置され、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域のそれぞれから放出された化学発光あるいは化学蛍光を、前記固体エリアセンサに導く複数の導光部材と、前記固体エリアセンサによって、生成されたアナログ信号を、ディジタル化して、前記生化学解析用ユニットの前記吸着性領域ごとに、ディジタル信号を生成するＡ／Ｄ変換器と、所定の単位露出時間ごとに、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た化学発光あるいは化学蛍光を光電的に検出するように、前記固体エリアセンサを制御するセンサ制御手段と、前記Ａ／Ｄ変換器によって、前記単位露出時間ごとに、生成された前記ディジタル信号の信号強度を、それまでに生成されたディジタル信号の信号強度に加算して、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域ごとに、メモリに保存する信号強度加算手段と、前記メモリに保存されたディジタル信号の信号強度の加算値に基づいて、それぞれの単位露出時間の間に、前記固体エリアセンサが検出したディジタル信号の信号強度が減少し始める単位露出時間を検索し、検索された単位露出時間に基づき、前記メモリに保存されたディジタル信号の信号強度の加算値のうちから、その単位露出時間の前までに、前記メモリに保存されたディジタル信号の信号強度の加算値を選択し、検索された前記単位露出時間の前までの前記固体エリアセンサによる化学発光あるいは化学蛍光の光電的検出回数を、前記生化学解析用ユニットの前記吸着性領域ごとに求め、求められた前記固体エリアセンサによる化学発光の前記光電的検出回数のうちから、任意の光電的検出回数を、基準光電的検出回数として、選択し、検索された前記単位露出時間の前までに、前記メモリに保存されたディジタル信号の信号強度の前記加算値に、前記基準光電的検出回数を乗じ、検索された前記単位露出時間の前までの前記固体エリアセンサによる化学発光あるいは化学蛍光の光電的検出回数で除して、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の生化学解析用データとして、決定する生化学解析用データ決定手段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５】
さらに、前記単位露出時間のそれぞれにおいて、前記固体エリアセンサが検出した前記複数の吸着性領域ごとのディジタル信号の信号強度の加算値の増大割合を算出する信号強度増大割合算出手段を備え、前記生化学解析用データ決定手段が、前記信号強度増大割合算出手段によって算出された前記固体エリアセンサが検出した前記複数の吸着性領域ごとのディジタル信号の信号強度の加算値の前記増大割合に基づいて、ディジタル信号の信号強度の加算値の増大割合が減少し始める単位露出時間を検索し、検索された単位露出時間に基づき、前記メモリに保存されたディジタル信号の信号強度の加算値のうちから、その単位露出時間の前までに、前記メモリに保存されたディジタル信号の信号強度の加算値を選択するように構成されたことを特徴とする請求項４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、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あるいは蛍光基質と接触させることによって蛍光物質を生じさせる標識物質の量が少ない試料部分から放出される化学発光あるいは化学蛍光も、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あるいは蛍光基質と接触させることによって蛍光物質を生じさせる標識物質が多量に存在する試料部分から放出される化学発光あるいは化学蛍光も、ともに、所望のように、検出して、定量性に優れた生化学解析用データを生成することの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って、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】
【発明が解決しようとする課題】
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場合には、一般に、ＣＣＤカメラが用いられている。
【０００７】
しかしながら、ＣＣＤのダイナミックレンジは３桁程度であるため、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の量が少ない試料部分から放出される強度の低い化学発光を検出して、定量性に優れた生化学解析用データを生成するために、化学発光によるＣＣＤの露出時間を長くすると、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が多量に存在する試料部分から放出される化学発光はきわめて強度が高いため、このような化学発光を検出するときに、ＣＣＤのダイナミックレンジの上限値を越えてしまい、定量性のある化学発光データを生成することができなくなり、その一方で、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が多量に存在する試料部分から放出される化学発光を検出して、定量性に優れた生化学解析用データを生成するために、化学発光によるＣＣＤの露出時間を短くすると、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の量が少ない試料部分から放出される強度の低い化学発光を検出して、生成された生化学解析用データの定量性が著しく低下し、定量性に優れた生化学解析用データを得ることができないという問題があった。
【０００８】
したがって、本発明は、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あるいは蛍光基質と接触させることによって蛍光物質を生じさせる標識物質の量が少ない試料部分から放出される化学発光あるいは化学蛍光も、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あるいは蛍光基質と接触させることによって蛍光物質を生じさせる標識物質が多量に存在する試料部分から放出される化学発光あるいは化学蛍光も、ともに、所望のように、検出して、定量性に優れた生化学解析用データを生成することの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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のかかる目的は、構造または特性が既知で、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あるいは蛍光基質と接触させることによって蛍光物質を生じさせる標識物質によって、選択的に、標識された特異的結合物質を含む複数の吸着性領域が、互いに離間して、形成された生化学解析用ユニットの前記吸着性領域から放出される化学発光あるいは化学蛍光を、固体エリアセンサを用いて、所定の単位露出時間ごとに、光電的に検出して、前記生化学解析用ユニットの前記吸着性領域ごとに、アナログ信号を生成し、前記アナログ信号を、ディジタル化して、前記生化学解析用ユニットの前記吸着性領域ごとに、ディジタル信号を生成し、生成されたディジタル信号の信号強度を、それまでに生成されたディジタル信号の信号強度に加算して、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域ごとに、メモリに保存し、前記生化学解析用ユニットの前記吸着性領域ごとに、それぞれの単位露出時間の間に、前記固体エリアセンサが検出したディジタル信号の信号強度が減少し始める単位露出時間を検索し、検索された単位露出時間に基づき、前記メモリに保存されたディジタル信号の信号強度の加算値のうちから、その単位露出時間の前までに、前記メモリに保存されたディジタル信号の信号強度の加算値を選択し、検索された前記単位露出時間の前までの前記固体エリアセンサによる化学発光あるいは化学蛍光の光電的検出回数を、前記生化学解析用ユニットの前記吸着性領域ごとに求め、求められた前記固体エリアセンサによる化学発光あるいは化学蛍光の前記光電的検出回数のうちから、任意の光電的検出回数を、基準光電的検出回数として、選択して、検索された前記単位露出時間の前までに、前記メモリに保存されたディジタル信号の信号強度の前記加算値に、前記基準光電的検出回数を乗じ、検索された前記単位露出時間の前までの前記固体エリアセンサによる化学発光あるいは化学蛍光の光電的検出回数で除して、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の生化学解析用データとして、決定し、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。
【００１０】
化学発光あるいは化学蛍光を光電的に検出して、生化学解析用データを生成する場合、一般に、ＣＣＤエリアセンサなどの固体エリアセンサが用いられているが、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あるいは蛍光基質と接触させることによって蛍光物質を生じさせる標識物質の量が少ない生化学解析用ユニットの吸着性領域から放出される強度の低い化学発光あるいは化学蛍光を検出して、定量性に優れた生化学解析用データを生成するために、化学発光あるいは化学蛍光による固体エリアセンサの露出時間を長くすると、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あるいは蛍光基質と接触させることによって蛍光物質を生じさせる標識物質が多量に存在する生化学解析用ユニットの吸着性領域から放出される化学発光あるいは化学蛍光はきわめて強度が高いため、このような化学発光あるいは化学蛍光を検出するときに、固体エリアセンサのダイナミックレンジの上限値を越えてしまい、定量性のある化学発光データあるいは化学蛍光データを生成することができなくなり、その一方で、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あるいは蛍光基質と接触させることによって蛍光物質を生じさせる標識物質が多量に存在する生化学解析用ユニットの吸着性領域から放出される化学発光あるいは化学蛍光を検出して、定量性に優れた生化学解析用データを生成するために、化学発光あるいは化学蛍光による固体エリアセンサの露出時間を短くすると、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あるいは蛍光基質と接触させることによって蛍光物質を生じさせる標識物質の量が少ない生化学解析用ユニットの吸着性領域から放出される強度の低い化学発光あるいは化学蛍光を検出して、生成された生化学解析用データの定量性が著しく低下し、定量性に優れた生化学解析用データを得ることができないという問題があったが、本発明によれば、構造または特性が既知で、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あるいは蛍光基質と接触させることによって蛍光物質を生じさせる標識物質によって、選択的に、標識された特異的結合物質を含む複数の吸着性領域が、互いに離間して、形成された生化学解析用ユニットの吸着性領域から放出される化学発光あるいは化学蛍光を、固体エリアセンサを用いて、所定の単位露出時間ごとに、光電的に検出して、生化学解析用ユニットの吸着性領域ごとに、アナログ信号を生成し、アナログ信号を、ディジタル化して、生化学解析用ユニットの吸着性領域ごとに、ディジタル信号を生成し、生成されたディジタル信号の信号強度を、それまでに生成されたディジタル信号の信号強度に加算して、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域ごとに、メモリに保存し、生化学解析用ユニットの吸着性領域ごとに、それぞれの単位露出時間の間に、固体エリアセンサが検出したディジタル信号の信号強度が減少し始める単位露出時間を検索し、検索された単位露出時間に基づき、メモリに保存されたディジタル信号の信号強度の加算値のうちから、その単位露出時間の前までに、メモリに保存されたディジタル信号の信号強度の加算値を選択し、検索された単位露出時間の前までの固体エリアセンサによる化学発光あるいは化学蛍光の光電的検出回数を、生化学解析用ユニットの吸着性領域ごとに求め、求められた固体エリアセンサによる化学発光あるいは化学蛍光の光電的検出回数のうちから、任意の光電的検出回数を、基準光電的検出回数として、選択して、検索された単位露出時間の前までに、メモリに保存されたディジタル信号の信号強度の加算値に、基準光電的検出回数を乗じ、検索された単位露出時間の前までの固体エリアセンサによる化学発光あるいは化学蛍光の光電的検出回数で除して、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域のそれぞれの生化学解析用データとして、決定し、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、従来の方法によれば、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あるいは蛍光基質と接触させることによって蛍光物質を生じさせる標識物質の含有量がきわめて多いため、生化学解析用ユニットの吸着性領域から放出される化学発光あるいは化学蛍光の強度が高く、固体エリアセンサによって、化学発光あるいは化学蛍光を検出したときに、固体エリアセンサのダイナミックレンジの上限値を越えてしまい、定量性のある生化学解析用データを生成することが不可能な場合にも、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り、一方、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あるいは蛍光基質と接触させることによって蛍光物質を生じさせる標識物質の含有量が少ないため、生化学解析用ユニットの吸着性領域から放出される化学発光あるいは化学蛍光の強度が低く、固体エリアセンサによって、化学発光あるいは化学蛍光を光電的に検出して、定量性に優れた生化学解析用データを生成することが困難な場合にも、固体エリアセンサによって、強度の低い化学発光あるいは化学蛍光を、長時間にわたって、光電的に検出し、得られたデータを、数学的に処理して、生化学解析用データが生成されるから、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。
【００１１】
本発明において、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、特異的結合物質が標識されているとは、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を、ハイブリダイゼーションなどによって、直接、特異的結合物質に特異的に結合する場合と、ジゴキシゲニンなどによって抗原標識されたプローブである生体由来の物質を、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、さらに、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酵素が結合された抗体を、抗原抗体反応によって、プローブを標識している抗原に結合させる場合を包含している。
【００１２】
本発明の好ましい実施態様においては、さらに、前記単位露出時間のそれぞれにおいて、前記固体エリアセンサが検出した前記複数の吸着性領域ごとのディジタル信号の信号強度の加算値の増大割合を算出し、ディジタル信号の信号強度の加算値の増大割合が減少し始める単位露出時間を検索し、検索された単位露出時間に基づき、前記メモリに保存されたディジタル信号の信号強度の加算値のうちから、その単位露出時間の前までに、前記メモリに保存されたディジタル信号の信号強度の加算値を選択するように構成されている。
【００１３】
本発明の好ましい実施態様においては、前記固体エリアセンサによる化学発光あるいは蛍光の前記光電的検出回数のうちから、最大の光電的検出回数あるいは最小の光電的検出回数を、基準光電的検出回数として、選択するように構成されている。
【００１４】
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から放出される化学発光を、それぞれの受光端部が、前記複数のドット状領域のそれぞれに対向して、配置された複数の導光部材によって、光検出器に導いて、光電的に検出し、生化学解析用データを生成するように構成されている。
【００１５】
本発明のさらに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に、互いに離間して、二次元的に、複数の吸着性領域を高密度に形成し、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、複数の吸着性領域に滴下し、複数の吸着性領域に含ま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あるいは蛍光基質と接触させることによって蛍光物質を生じさせる標識物質によって、選択的に、標識した場合においても、生化学解析用ユニットをサンプルステージに載置し、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化学発光あるいは化学蛍光を光電的に検出して、生化学解析用データを生成する際に、複数の導光部材を、それぞれの受光端部が、生化学解析用ユニットに、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のそれぞれに、十分に近接するように、位置させて、複数の吸着性領域のそれぞれから放出される化学発光あるいは化学蛍光を、各導光部材の受光端部によって受光し、固体エリアセンサに導いて、固体エリアセンサに光電的に検出させることにより、吸着性領域から放出される化学発光あるいは化学蛍光を、高い集光効率で、固体エリアセンサに導いて、光電的に検出することが可能になるから、高い分解能で、定量性に優れた生化学解析用の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、前記複数の導光部材が、それぞれ、少なくとも１本の光ファイバによって構成されている。
【００１７】
本発明の好ましい実施態様においては、前記複数の導光部材が、光ファイバ束によって構成されている。
【００１８】
本発明の好ましい実施態様においては、前記複数の導光部材の前記受光端部とは反対の端部近傍が集合されている。
【００１９】
本発明の好ましい実施態様によれば、複数の導光部材の受光端部とは反対の端部近傍が集合されているから、光電検出面の小さい固体エリアセンサを用いることができ、生化学解析用データの生成装置を小型化することが可能となるとともに、製造コストを低減することが可能なる。
【００２０】
本発明の好ましい実施態様においては、前記複数の導光部材の受光端部近傍が、固定ヘッドによって支持され、前記複数の導光部材の受光端部が、前記複数のドット状領域のそれぞれに対向して、配置されている。
【００２１】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記固体エリアセンサが、冷却ＣＣＤエリアセンサによって構成されている。
【００２２】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、固体エリアセンサが、冷却ＣＣＤエリアセンサによって構成されているから、長時間にわたって、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微弱な化学発光あるいは化学蛍光を、複数の導光部材によって集光して、光電的に検出するができ、したがって、十分に高感度で、化学発光あるいは化学蛍光を検出して、生化学解析用データを生成することが可能になる。
【００２３】
本発明の前記目的はまた、構造または特性が既知で、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あるいは蛍光基質と接触させることによって蛍光物質を生じさせる標識物質によって、選択的に、標識された特異的結合物質を含む複数の吸着性領域が、互いに離間して、形成され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、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た化学発光あるいは化学蛍光を光電的に検出して、前記生化学解析用ユニットの前記吸着性領域ごとに、アナログ信号を生成する固体エリアセンサと、それぞれの受光端部が、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して、配置され、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域のそれぞれから放出された化学発光あるいは化学蛍光を、前記固体エリアセンサに導く複数の導光部材と、前記固体エリアセンサによって、生成されたアナログ信号を、ディジタル化して、前記生化学解析用ユニットの前記吸着性領域ごとに、ディジタル信号を生成するＡ／Ｄ変換器と、所定の単位露出時間ごとに、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た化学発光あるいは化学蛍光を光電的に検出するように、前記固体エリアセンサを制御するセンサ制御手段と、前記Ａ／Ｄ変換器によって、前記単位露出時間ごとに、生成された前記ディジタル信号の信号強度を、それまでに生成されたディジタル信号の信号強度に加算して、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域ごとに、メモリに保存する信号強度加算手段と、前記メモリに保存されたディジタル信号の信号強度の加算値に基づいて、それぞれの単位露出時間の間に、前記固体エリアセンサが検出したディジタル信号の信号強度が減少し始める単位露出時間を検索し、検索された単位露出時間に基づき、前記メモリに保存されたディジタル信号の信号強度の加算値のうちから、その単位露出時間の前までに、前記メモリに保存されたディジタル信号の信号強度の加算値を選択し、検索された前記単位露出時間の前までの前記固体エリアセンサによる化学発光あるいは化学蛍光の光電的検出回数を、前記生化学解析用ユニットの前記吸着性領域ごとに求め、求められた前記固体エリアセンサによる化学発光の前記光電的検出回数のうちから、任意の光電的検出回数を、基準光電的検出回数として、選択し、検索された前記単位露出時間の前までに、前記メモリに保存されたディジタル信号の信号強度の前記加算値に、前記基準光電的検出回数を乗じ、検索された前記単位露出時間の前までの前記固体エリアセンサによる化学発光あるいは化学蛍光の光電的検出回数で除して、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の生化学解析用データとして、決定する生化学解析用データ決定手段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。
【００２４】
本発明によれば、生化学解析用データの生成装置は、構造または特性が既知で、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あるいは蛍光基質と接触させることによって蛍光物質を生じさせる標識物質によって、選択的に、標識された特異的結合物質を含む複数の吸着性領域が、互いに離間して、形成され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、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た化学発光あるいは化学蛍光を光電的に検出して、生化学解析用ユニットの吸着性領域ごとに、アナログ信号を生成する固体エリアセンサと、それぞれの受光端部が、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して、配置され、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域のそれぞれから放出された化学発光あるいは化学蛍光を、固体エリアセンサに導く複数の導光部材と、固体エリアセンサによって、生成されたアナログ信号を、ディジタル化して、生化学解析用ユニットの吸着性領域ごとに、ディジタル信号を生成するＡ／Ｄ変換器と、所定の単位露出時間ごとに、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た化学発光あるいは化学蛍光を光電的に検出するように、固体エリアセンサを制御するセンサ制御手段と、Ａ／Ｄ変換器によって、単位露出時間ごとに、生成されたディジタル信号の信号強度を、それまでに生成されたディジタル信号の信号強度に加算して、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域ごとに、メモリに保存する信号強度加算手段と、メモリに保存されたディジタル信号の信号強度の加算値に基づいて、それぞれの単位露出時間の間に、固体エリアセンサが検出したディジタル信号の信号強度が減少し始める単位露出時間を検索し、検索された単位露出時間に基づき、メモリに保存されたディジタル信号の信号強度の加算値のうちから、その単位露出時間の前までに、メモリに保存されたディジタル信号の信号強度の加算値を選択し、検索された単位露出時間の前までの固体エリアセンサによる化学発光あるいは化学蛍光の光電的検出回数を、生化学解析用ユニットの吸着性領域ごとに求め、求められた固体エリアセンサによる化学発光の光電的検出回数のうちから、任意の光電的検出回数を、基準光電的検出回数として、選択し、検索された単位露出時間の前までに、メモリに保存されたディジタル信号の信号強度の加算値に、基準光電的検出回数を乗じ、検索された単位露出時間の前までの固体エリアセンサによる化学発光あるいは化学蛍光の光電的検出回数で除して、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域のそれぞれの生化学解析用データとして、決定する生化学解析用データ決定手段を備えているから、従来の方法によれば、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あるいは蛍光基質と接触させることによって蛍光物質を生じさせる標識物質の含有量がきわめて多いため、生化学解析用ユニットの吸着性領域から放出される化学発光あるいは化学蛍光の強度が高く、固体エリアセンサによって、化学発光あるいは化学蛍光を検出したときに、固体エリアセンサのダイナミックレンジの上限値を越えてしまい、定量性のある生化学解析用データを生成することが不可能な場合にも、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り、一方、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あるいは蛍光基質と接触させることによって蛍光物質を生じさせる標識物質の含有量が少ないため、生化学解析用ユニットの吸着性領域から放出される化学発光あるいは化学蛍光の強度が低く、固体エリアセンサによって、化学発光あるいは化学蛍光を光電的に検出して、定量性に優れた生化学解析用データを生成することが困難な場合にも、固体エリアセンサによって、強度の低い化学発光あるいは化学蛍光を、長時間にわたって、光電的に検出し、得られたデータを、生化学解析用データ決定手段によって、数学的に処理して、生化学解析用データを生成することができるから、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。
【００２５】
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、前記単位露出時間のそれぞれにおいて、前記固体エリアセンサが検出した前記複数の吸着性領域ごとのディジタル信号の信号強度の加算値の増大割合を算出する信号強度増大割合算出手段を備え、前記生化学解析用データ決定手段が、前記信号強度増大割合算出手段によって算出された前記固体エリアセンサが検出した前記複数の吸着性領域ごとのディジタル信号の信号強度の加算値の前記増大割合に基づいて、ディジタル信号の信号強度の加算値の増大割合が減少し始める単位露出時間を検索し、検索された単位露出時間に基づき、前記メモリに保存されたディジタル信号の信号強度の加算値のうちから、その単位露出時間の前までに、前記メモリに保存されたディジタル信号の信号強度の加算値を選択するように構成されている。
【００２６】
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決定手段が、前記固体エリアセンサによる化学発光あるいは蛍光の前記光電的検出回数のうちから、最大の光電的検出回数あるいは最小の光電的検出回数を、基準光電的検出回数として、選択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、前記導光部材が、少なくとも１本の光ファイバによって構成されている。
【００２８】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記導光部材が、光ファイバ束によって構成されている。
【００２９】
本発明の好ましい実施態様においては、前記複数の導光部材の前記受光端部とは反対の端部近傍が、集合されている。
【００３０】
本発明の好ましい実施態様によれば、複数の導光部材の受光端部とは反対の端部近傍が集合されているから、光電検出面の小さい固体エリアセンサを用いることができ、生化学解析用データの生成装置を小型化することが可能となるとともに、製造コストを低減することが可能なる。
【００３１】
本発明の好ましい実施態様においては、前記複数の導光部材の受光端部近傍が、固定ヘッドによって支持され、前記複数の導光部材の受光端部が、前記サンプルの前記複数のドット状領域のそれぞれに対向して、配置されている。
【００３２】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記固体エリアセンサが、冷却ＣＣＤエリアセンサによって構成されている。
【００３３】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、固体エリアセンサが、冷却ＣＣＤエリアセンサによって構成されているから、長時間にわたって、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微弱な化学発光あるいは化学蛍光を、複数の導光部材によって集光して、光電的に検出するができ、したがって、十分に高感度で、化学発光あるいは化学蛍光を検出して、生化学解析用データを生成することが可能になる。
【００３４】
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が、複数の孔が、互いに離間して形成された基板を備え、前記複数の吸着性領域が、前記基板に形成された前記複数の孔に充填された吸着性材料に、特異的結合物質を含有させて、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が、複数の貫通孔が、互いに離間して形成された基板を備え、前記複数の吸着性領域が、前記基板に形成された前記複数の貫通孔に充填された吸着性材料に、特異的結合物質を含有させて、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複数の吸着性領域が、前記基板に形成された複数の貫通孔内に、吸着性材料を含んだ吸着性膜が圧入され、吸着性膜に、特異的結合物質を含有させて、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が、複数の凹部が、互いに離間して形成された基板を備え、前記複数の吸着性領域が、前記基板に形成された前記複数の凹部に充填された吸着性材料に、特異的結合物質を含有させて、形成されている。
【００３８】
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が、吸着性基板と、複数の貫通孔が、互いに離間して形成され、前記吸着性基板の少なくとも一方の面に密着された基板を備え、前記複数の吸着性領域が、前記基板に形成された前記複数の貫通孔内の前記吸着性基板に、特異的結合物質を含有させて、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に、１０以上の吸着性領域が形成されている。
【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に、５０以上の吸着性領域が形成されている。
【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に、１００以上の吸着性領域が形成されている。
【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に、５００以上の吸着性領域が形成されている。
【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に、１０００以上の吸着性領域が形成されている。
【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に、５０００以上の吸着性領域が形成されている。
【００４５】
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に、１００００以上の吸着性領域が形成されている。
【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に、５００００以上の吸着性領域が形成されている。
【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に、１０００００以上の吸着性領域が形成されている。
【００４８】
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。
【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。
【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。
【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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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に、前記複数の吸着性領域が、５００００個／平方センチメートル以上の密度で形成されている。
【００６２】
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に、前記複数の吸着性領域が、１０００００個／平方センチメートル以上の密度で形成されている。
【００６３】
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に、前記複数の吸着性領域が、規則的なパターンで形成されている。
【００６４】
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、前記複数の貫通孔が、それぞれ、略円形に形成されている。
【００６５】
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が、基板に形成された複数の孔に充填された吸着性材料に、特異的結合物質を含有させて、形成されている場合、あるいは、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域が、基板に形成された複数の貫通孔内の吸着性基板に、特異的結合物質を含有させて、形成されている場合には、好ましくは、前記生化学解析用ユニットの前記基板が、光を減衰させる性質を有している。
【００６６】
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に、吸着性領域を高密度に形成し、複数の吸着性領域に含まれた特異的結合物質を、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、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から放出される化学発光を、光電的に検出して、生化学解析用データを生成する場合にも、複数の吸着性領域から放出される化学発光が、基板内で散乱して、隣り合う吸着性領域から放出された化学発光と混ざり合うことを効果的に防止することが可能になり、したがって、化学発光を光電的に検出して、定量性に優れた生化学解析用データを生成することが可能になる。
【００６７】
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が、隣り合う前記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。
【００６８】
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が、隣り合う前記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。
【００６９】
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が、隣り合う前記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。
【００７０】
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が、隣り合う前記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。
【００７１】
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が、隣り合う前記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。
【００７２】
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が、隣り合う前記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。
【００７３】
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が、基板に形成された複数の孔に充填された吸着性材料に、特異的結合物質を含有させて、形成されている場合、あるいは、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域が、基板に形成された複数の貫通孔内の吸着性基板に、特異的結合物質を含有させて、形成されている場合には、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。
【００７４】
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が、基板に形成された複数の孔に充填された吸着性材料に、特異的結合物質を含有させて、形成されている場合、あるいは、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域が、基板に形成された複数の貫通孔内の吸着性基板に、特異的結合物質を含有させて、形成されている場合に、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。
【００７５】
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が、基板に形成された複数の孔に充填された吸着性材料に、特異的結合物質を含有させて、形成されている場合、あるいは、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域が、基板に形成された複数の貫通孔内の吸着性基板に、特異的結合物質を含有させて、形成されている場合に、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。
【００７６】
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複数の吸着性領域が、基板に形成された複数の孔に充填された吸着性材料に、特異的結合物質を含有させて、形成されている場合、あるいは、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域が、基板に形成された複数の貫通孔内の吸着性基板に、特異的結合物質を含有させて、形成されている場合には、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。
【００７７】
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が、吸着性基板を備え、前記複数の吸着性領域が、前記吸着性基板に、特異的結合物質を含有させて、形成されている。
【００７８】
本発明において、生化学解析用ユニットの吸着性領域あるいは吸着性基板を形成するための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とを併用して、吸着性領域あるいは吸着性基板を形成することもできる。
【００７９】
本発明において、生化学解析用ユニットの吸着性領域あるいは吸着性基板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。
【００８０】
本発明において、生化学解析用ユニットの吸着性領域あるいは吸着性基板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。
【００８１】
本発明において、生化学解析用ユニットの吸着性領域あるいは吸着性基板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。
【００８２】
本発明において、生化学解析用ユニットの吸着性領域あるいは吸着性基板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。
【００８３】
本発明において、生化学解析用ユニットの吸着性領域は、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。
【００８４】
【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。
【００８５】
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。
【００８６】
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、多数の吸着性領域４が形成されている。
【００８７】
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０．０１平方ミリメートルのサイズを有する略円形の貫通孔３が、１２０列×１６０行のマトリックス状に、規則的に、基板２に形成されており、したがって、合計１９２００の吸着性領域４が形成されている。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。
【００８８】
生化学解析にあたっては、生化学解析用ユニット１の基板２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を使用して、滴下され、吸着性領域４内に固定される。
【００８９】
図２は、スポッティング装置の略正面図である。
【００９０】
図２に示されるように、スポッティング装置は、特異的結合物質の溶液を、生化学解析用ユニット１の表面に向けて噴射するインジェクタ５とＣＣＤカメラ６を備え、ＣＣＤカメラ６によって、インジェクタ５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の吸着性領域４を観察しながら、インジェクタ５の先端部と、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５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。
【００９１】
次いで、こうして、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４に固定されているｃＤＮＡなどの特異的結合物質が、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、選択的に、標識される。
【００９２】
図３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リアクタの略縦断面図である。
【００９３】
図３に示されるように、本実施態様にかかるリアクタは、矩形状断面を有する反応容器８を備えている。
【００９４】
まず、多数の吸着性領域４に、特異的結合物質が固定されている生化学解析用ユニット１が、反応容器８内にセットされる。
【００９５】
次いで、ジゴキシゲニンなどのハプテン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反応溶液９が調製されて、反応容器８に収容され、反応容器８に振動が加えられる。
【００９６】
その結果、ジゴキシゲニンなどのハプテンによって標識された生体由来の物質が、対流や拡散によって、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に固定されている特異的結合物質に接触し、選択的に、ハイブリダイズされる。
【００９７】
所定の時間が経過すると、ハイブリダイゼーション反応溶液が、反応容器８から、排出され、反応容器８内に、洗浄溶液が供給されて、反応容器８に振動が加えられる。
【００９８】
その結果、洗浄溶液によって、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４が洗浄される。
【００９９】
所定の時間が経過すると、洗浄溶液が、反応容器８から、排出される。
【０１００】
次いで、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酵素によって標識されたジゴキシゲニンなどのハプテンに対する抗体を含む抗体溶液が調製されて、反応容器８内に供給され、反応容器８に振動が加えられる。
【０１０１】
その結果、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酵素によって標識されたジゴキシゲニンなどのハプテンに対する抗体が、対流や拡散によって、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４に固定されている特異的結合物質に、選択的に、ハイブリダイズされた生体由来の物質を標識しているジゴキシゲニンなどのハプテンに、抗原抗体反応によって、結合される。
【０１０２】
所定の時間が経過すると、抗体溶液が、反応容器８から、排出され、反応容器８内に、洗浄溶液が供給されて、反応容器８に振動が加えられる。
【０１０３】
その結果、洗浄溶液によって、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４が洗浄される。
【０１０４】
所定の時間が経過すると、洗浄溶液が、反応容器８から、排出される。
【０１０５】
こうして、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４に固定されているｃＤＮＡなどの特異的結合物質が、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、選択的に、標識され、化学発光データが記録される。
【０１０６】
以上のようにして、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は、冷却ＣＣＤカメラを含む生化学解析用データ生成装置によって、読み取られ、生化学解析用データが生成される。
【０１０７】
図４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って、生化学解析用データを生成する生化学解析用データ生成装置の略断面図である。
【０１０８】
図４に示されるように、生化学解析用データ生成装置は、多数の吸着性領域４に、化学発光データが記録された生化学解析用ユニット１を載置する透明ガラス板１１を備えたサンプルステージ１０と、サンプルステージ１０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のそれぞれに対向し、近接した位置に、受光端部１２ａを有する光ファイバ部材１２を備えている。
【０１０９】
本実施態様においては、各光ファイバ部材１２は、複数の光ファイバによって構成され、受光端部１２ａの近傍で、固定ヘッド１３に形成された貫通孔１４内に取り付けられ、光ファイバ部材１２の受光端部１２ａが、所望のように、位置決めされている。
【０１１０】
また、図４に示されるように、受光端部１２ａとは反対側の端部１２ｂの近傍で、複数の光ファイバ部材１２は集合されている。
【０１１１】
図４に示されるように、光ファイバ部材１２は、それぞれ、受光端部１２ａとは反対側の端部１２ｂが、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５の光電面に対向するように配置されている。
【０１１２】
図５は、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５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。
【０１１３】
図５に示されるように、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５は、ＣＣＤ２０と、ＣＣＤ２０が、電荷の形で蓄積したアナログ信号を、ディジタル化するＡ／Ｄ変換器２１と、Ａ／Ｄ変換器２１によって、生成されたディジタル信号を一時的に記憶するデータバッファ２２と、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５の動作を制御するカメラ制御回路２３を備えている。
【０１１４】
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生成装置は、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５の動作を制御するＣＰＵ３０と、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５によって生成されたディジタル信号を、データバッファ２３から読み出すデータ転送手段３１と、データ転送手段３１によって読み出されたディジタル信号に、データ処理を施すデータ処理手段３２と、データ処理手段３２によって、データ処理が施されたディジタル信号を記憶するデータ記憶手段３３と、データ記憶手段３３に記憶されたディジタル信号にデータ処理が加えられて、生成された生化学解析用データに基づいて、定量データを生成して、ＣＲＴ３５の画面上に表示するデータ表示手段３４と、種々の指示信号が入力されるキーボード３７を備えている。ＣＰＵ３０は、キーボード３７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１５のカメラ制御回路２３に種々の信号を出力可能に構成されている。
【０１１５】
図６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生成装置のデータ処理手段３２のブロックダイアグラムである。
【０１１６】
図６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生成装置のデータ処理手段３２は、所定の単位露出時間ΔＴごとに、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０によって生成されたアナログ信号がディジタル化されて、生成されたディジタル信号の信号強度ΔＳを加算して、信号強度の加算値Ｓを、データ記憶手段３３の吸着性領域４ごとのメモリ領域に記憶させる信号強度加算手段４０と、単位露出時間ΔＴあたりのディジタル信号の信号強度ΔＳを、単位露出時間ΔＴで除して、その単位露出時間ΔＴの間に、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０によって生成されたアナログ信号がディジタル化されて、生成され、データ記憶手段３３に記憶された吸着性領域４ごとの信号強度の加算値Ｓの増大勾配ΔＳ／ΔＴを算出する信号強度増大勾配算出手段４１と、信号強度増大勾配算出手段４０によって算出された単位露出時間ΔＴあたりの信号強度の加算値Ｓの増大勾配ΔＳ／ΔＴに基づいて、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４ごとの生化学解析用データを決定する生化学解析用データ決定手段４２を備えている。
【０１１７】
本実施態様にかかる生化学解析用データ生成装置は、以下のようにして、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域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。
【０１１８】
まず、ユーザーによって、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１０の透明なガラス板１１上に載置される。
【０１１９】
次いで、ユーザーによって、キーボード３７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が、ＣＰＵ３０に入力される。
【０１２０】
ＣＰＵ３０は、データ生成開始信号を受けると、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のカメラ制御回路２３に、露出開始信号を出力して、化学発光の検出を開始させる。
【０１２１】
サンプルステージ１０に載置された生化学解析用ユニットの多数の吸着性領域４から放出された化学発光１８は、それぞれ、各吸着性領域４に対向する位置に配置された光ファイバ部材１２の受光端部１２ａによって集光される。
【０１２２】
光ファイバ部材１２の受光端部１２ａによって集光された化学発光１８は、光ファイバ部材１２によってガイドされて、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０の光電面に入射して、光電面に画像を形成する。ＣＣＤ２０は、こうして、光電面に形成された像の光を受け、これを電荷の形で蓄積する。
【０１２３】
所定の単位露出時間ΔＴが経過すると、ＣＰＵ３０は、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のカメラ制御回路２３に露出完了信号を出力する。
【０１２４】
冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のカメラ制御回路２３は、ＣＰＵ３０から、露出完了信号を受けると、単位露出時間ΔＴの間に、ＣＣＤ２０が電荷の形で蓄積したアナログデータを、Ａ／Ｄ変換器２１に転送して、ディジタル化し、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４ごとのディジタル信号を生成して、データバッファ２２に一時的に記憶させる。
【０１２５】
同時に、ＣＰＵ３０は、データ転送手段３１にデータ転送信号を出力して、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のデータバッファ２２から、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４ごとのディジタル信号を読み出させて、データ処理手段３２に出力させる。
【０１２６】
ディジタル信号は、データ処理手段３２の信号強度加算手段４０に入力され、信号強度加算手段４０は、データ転送手段３１から、ディジタル信号が入力されると、データ記憶手段３３の生化学解析用ユニット１の吸着性領域４ごとのメモリ領域に記憶されているディジタル信号の加算値Ｓを読み出して、読み出した生化学解析用ユニット１の吸着性領域４ごとのディジタル信号の信号強度の加算値Ｓに、データ転送手段３１から入力されたディジタル信号の信号強度ΔＳを加算し、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４ごとのディジタル信号の信号強度の加算値Ｓを、データ記憶手段３３の生化学解析用ユニット１の吸着性領域４ごとのメモリ領域に記憶させる。
【０１２７】
この時点では、データ記憶手段３３には、まだ、ディジタル信号の信号強度の加算値Ｓは記憶されていないから、信号強度加算手段４０は、データ転送手段３１から入力されたディジタル信号の信号強度ΔＳを、そのまま、吸着性領域４ごとのディジタル信号の信号強度の加算値Ｓとして、データ記憶手段３３の吸着性領域４ごとのメモリ領域に記憶させる。
【０１２８】
信号強度加算手段４０は、同時に、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４ごとのディジタル信号の信号強度ΔＳを、データ処理手段３２の信号強度増大勾配算出手段４０に出力し、信号強度増大勾配算出手段４０は、信号強度加算手段４０から入力された生化学解析用ユニット１の吸着性領域４ごとのディジタル信号の信号強度ΔＳを、単位露出時間ΔＴで除して、その単位露出時間ΔＴの間に、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５が検出した吸着性領域４ごとの信号強度の加算値Ｓの増大勾配ΔＳ／ΔＴを算出し、データ記憶手段３３の吸着性領域４ごとのメモリ領域に記憶させる。
【０１２９】
こうして、単位露出時間ΔＴにわたって、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０が露出されて、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４ごとのディジタル信号が生成され、その信号強度ΔＳおよびその単位露出時間ΔＴに、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５が検出した信号強度の加算値Ｓの増大勾配ΔＳ／ΔＴが、データ記憶手段３３の生化学解析用ユニット１の吸着性領域４ごとのメモリ領域に記憶されると、ＣＰＵ３０は、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のカメラ制御回路２３に、露出開始信号を出力して、再度、化学発光の検出を開始させる。
【０１３０】
サンプルステージ１０に載置された生化学解析用ユニットの多数の吸着性領域４から放出された化学発光１８は、それぞれ、各吸着性領域４に対向する位置に配置された光ファイバ部材１２の受光端部１２ａによって集光される。
【０１３１】
光ファイバ部材１２の受光端部１２ａによって集光された化学発光１８は、光ファイバ部材１２によってガイドされて、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０の光電面に入射して、光電面に画像を形成する。ＣＣＤ２０は、こうして、光電面に形成された像の光を受け、これを電荷の形で蓄積する。
【０１３２】
単位露出時間ΔＴが経過すると、ＣＰＵ３０は、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のカメラ制御回路２３に露出完了信号を出力する。
【０１３３】
冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のカメラ制御回路２３は、ＣＰＵ３０から、露出完了信号を受けると、単位露出時間ΔＴの間に、ＣＣＤ２０が電荷の形で蓄積したアナログ信号を、Ａ／Ｄ変換器２１に転送して、ディジタル化し、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４ごとのディジタル信号を生成して、データバッファ２２に一時的に記憶させる。
【０１３４】
同時に、ＣＰＵ３０は、データ転送手段３１にデータ転送信号を出力して、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のデータバッファ２２から、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４ごとのディジタル信号を読み出させて、データ記憶手段３３に出力させる。
【０１３５】
ディジタル信号は、データ処理手段３２の信号強度加算手段４０に入力され、信号強度加算手段４０は、データ転送手段３１から、ディジタル信号が入力されると、データ記憶手段３３の生化学解析用ユニット１の吸着性領域４ごとのメモリ領域に記憶されているディジタル信号の加算値Ｓを読み出して、読み出した生化学解析用ユニット１の吸着性領域４ごとのディジタル信号の信号強度の加算値Ｓに、データ転送手段３１から入力されたディジタル信号の信号強度ΔＳを加算し、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４ごとのディジタル信号の信号強度の加算値Ｓを、データ記憶手段３３の生化学解析用ユニット１の吸着性領域４ごとのメモリ領域に記憶させる。
【０１３６】
信号強度加算手段４０は、同時に、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４ごとのディジタル信号の信号強度ΔＳを、データ処理手段３２の信号強度増大勾配算出手段４０に出力し、信号強度増大勾配算出手段４０は、信号強度加算手段４０から入力された吸着性領域４ごとのディジタル信号の信号強度ΔＳを、単位露出時間ΔＴで除して、その単位露出時間ΔＴの間に、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０が検出した吸着性領域４ごとのディジタル信号の信号強度の加算値Ｓの増大勾配ΔＳ／ΔＴを算出し、データ記憶手段３３の吸着性領域４ごとのメモリ領域に記憶させる。
【０１３７】
ＣＰＵ３０は、同様にして、単位露出時間ΔＴごとに、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４から放出されるの化学発光によって、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０を露出して、ＣＣＤ２０によって生成されたアナログ信号をディジタル化し、得られたディジタル信号の信号強度ΔＳおよびその単位露出時間ΔＴに、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５が検出した信号強度の加算値Ｓの増大勾配ΔＳ／ΔＴを、データ記憶手段３３の吸着性領域４ごとのメモリ領域に記憶させるという動作を繰り返し、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０の露出を開始してから、所定の露出時間Ｔが経過すると、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０による化学発光の検出を完了させる。
【０１３８】
図７は、単位露出時間ΔＴごとに、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０の露出、アナログ信号の転送、ディジタル化、ディジタル信号のデータ記憶手段３３への記憶を繰り返して、生化学解析用ユニットの吸着性領域ごとに、生成されたディジタル信号の信号強度の加算値Ｓの時間的変化を示すグラフである。
【０１３９】
図７において、曲線Ａは、生化学解析用ユニット１の基板２の位置Ａに位置し、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の含有量がきわめて多い吸着性領域４から放出される化学発光を、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０によって、検出して生成されたディジタル信号の信号強度の加算値Ｓの時間的変化を示し、曲線Ｂは、生化学解析用ユニット１の基板２の位置Ｂに位置し、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の含有量がそれほど多くない吸着性領域４から放出される化学発光を、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０によって、検出して生成されたディジタル信号の信号強度の加算値Ｓの時間的変化を示し、曲線Ｃは、生化学解析用ユニット１の基板２の位置Ｃに位置し、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の含有量が少ない吸着性領域４から放出される化学発光を、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０によって、検出して生成されたディジタル信号の信号強度の加算値Ｓの時間的変化を示している。
【０１４０】
図７に示されるように、生化学解析用ユニットの吸着性領域４に含まれている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の量が多いか、少ないかにかかわらず、時間経過とともに、化学発光基質が消費されるため、化学発光基質の量が所定量よりも少なくなると、各吸着性領域４から放出される化学発光の強度が低下し、その結果、各吸着性領域４から放出された化学発光を、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０によって、検出して生成されたディジタル信号の信号強度の加算値Ｓの増大勾配ΔＳ／ΔＴも減少する。
【０１４１】
図７の曲線Ｃで示されるように、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の含有量が少ない吸着性領域４ほど、その吸着性領域４から放出される化学発光の強度が低く、化学発光を、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０が検出して、生成されたディジタル信号の信号強度は低いが、その一方で、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の含有量が少ないほど、化学発光基質の消費速度が低いため、化学発光による冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０の露出を開始してから、比較的長時間にわたって、化学発光の強度が低下せず、したがって、化学発光による冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０の露出を開始してから、比較的長時間が経過するまで、各単位露出時間ΔＴの間に、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０が検出した吸着性領域４ごとの信号強度の加算値Ｓの増大勾配ΔＳ／ΔＴは減少しない。
【０１４２】
これに対して、図７の曲線Ａで示されるように、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の含有量がきわめて多い吸着性領域４ほど、その吸着性領域４から放出される化学発光の強度が高く、化学発光を、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０が検出して、生成されたディジタル信号の信号強度は高いが、その一方で、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の含有量がきわめて多いほど、化学発光基質の消費速度が高いため、化学発光による冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０の露出を開始した後、早い段階で、化学発光の強度が低下を始め、したがって、早い段階で、各単位露出時間ΔＴの間に、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０が検出した吸着性領域４ごとの信号強度の加算値Ｓの増大勾配ΔＳ／ΔＴが減少し始める。
【０１４３】
このように、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４から放出される化学発光の強度の低下は、化学発光基質の消費に起因するものであるから、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４から放出される化学発光の強度が低下を始めた後に、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４から放出される化学発光を、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０によって検出して、得られたディジタル信号は定量性を有していない。
【０１４４】
そこで、本実施態様においては、化学発光による冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０の露出が完了すると、データ処理手段３２の生化学解析用データ決定手段４２は、各単位露出時間ΔＴにおいて、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０によって、化学発光が検出されて、生成されたディジタル信号の信号強度の加算値Ｓの増大勾配ΔＳ／ΔＴを、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４ごとに、データ記憶手段３３から読み出す。
【０１４５】
次いで、生化学解析用データ決定手段４２は、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０によって、化学発光が検出されて、生成されたディジタル信号の信号強度の加算値Ｓの増大勾配ΔＳ／ΔＴが減少し始める単位露出時間を、吸着性領域４ごとに、検索し、検索された単位露出時間の前の単位露出時間ΔＴにおける冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０の露出によって、生成されたディジタル信号の信号強度ΔＳが、データ記憶手段３３に記憶されたディジタル信号の信号強度の加算値Ｓに加算されて、生成されたディジタル信号の信号強度の加算値Ｓを選択する。
【０１４６】
さらに、生化学解析用データ決定手段４２は、化学発光によって、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０の露出を開始した時点から、こうして検索されたディジタル信号の信号強度の加算値Ｓの増大勾配ΔＳ／ΔＴが減少し始める単位露出時間の前までの化学発光による冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０の露出操作の回数Ｎ、すなわち、化学発光によって、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０を露出した単位露出時間の数Ｎを、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４ごとに求め、最小の露出操作の回数Ｎｍｉｎを検索して、次式にしたがって、生化学解析用ユニット１の各吸着性領域の生化学解析用データＤ（ｉ）を決定する。
【０１４７】
Ｄ（ｉ）＝Ｓ×Ｎｍｉｎ／Ｎ
図７の曲線Ａに示されるように、生化学解析用ユニット１の基板２の位置Ａに位置する吸着性領域４から放出された化学発光によって、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０を露出して、生成されたディジタル信号の信号強度の加算値Ｓの増大勾配ΔＳ／ΔＴは、３回目の露出において、減少を開始しているから、生化学解析用ユニット１の基板２の位置Ａに位置する吸着性領域４については、生化学解析用データ決定手段４２によって、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０の２回目の露出によって、生成されたディジタル信号の信号強度が、データ記憶手段３３に記憶されているディジタル信号の信号強度の加算値Ｓに加算されて、生成されたディジタル信号の信号強度の加算値Ｓが選択され、Ｎ＝２に設定される。
【０１４８】
これに対して、図７の曲線Ｂに示されるように、生化学解析用ユニット１の基板２の位置Ｂに位置する吸着性領域４から放出された化学発光によって、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０を露出して、生成されたディジタル信号の信号強度の加算値Ｓの増大勾配ΔＳ／ΔＴは、４回目の露出において、減少を開始しているから、生化学解析用ユニット１の基板２の位置Ｂに位置する吸着性領域４については、生化学解析用データ決定手段４２によって、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０の３回目の露出によって、生成されたディジタル信号の信号強度が、データ記憶手段３３に記憶されているディジタル信号の信号強度の加算値Ｓに加算されて、生成されたディジタル信号の信号強度の加算値Ｓが選択され、Ｎ＝３に設定される。
【０１４９】
さらに、図７の曲線Ｃに示されるように、生化学解析用ユニット１の基板２の位置Ｃに位置する吸着性領域４から放出された化学発光によって、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０を露出して、生成されたディジタル信号の信号強度の加算値Ｓの増大勾配ΔＳ／ΔＴは、６回目の露出において、減少を開始しているから、生化学解析用ユニット１の基板２の位置Ｃに位置する吸着性領域４については、生化学解析用データ決定手段４２によって、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０の５回目の露出によって、生成されたディジタル信号の信号強度が、データ記憶手段３３に記憶されているディジタル信号の信号強度の加算値Ｓに加算されて、生成されたディジタル信号の信号強度の加算値Ｓが選択され、Ｎ＝５に設定される。
【０１５０】
以上のように、図７の例では、Ｎｍｉｎ＝２であるから、生化学解析用ユニット１の基板２の位置Ａに位置する吸着性領域４の生化学解析用データＤ（Ａ）は、次式によって、算出される。
【０１５１】
Ｄ（Ａ）＝Ｓ×２／２＝Ｓ
これに対して、生化学解析用ユニット１の基板２の位置Ｂに位置する吸着性領域４の生化学解析用データＤ（Ｂ）は、次式によって、算出される。
【０１５２】
Ｄ（Ｂ）＝Ｓ×２／３
さらに、生化学解析用ユニット１の基板２の位置Ｃに位置する吸着性領域４の生化学解析用データＤ（Ｃ）は、次式によって、算出される。
【０１５３】
Ｄ（Ｃ）＝Ｓ×２／５
以上のようにして、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４に含まれている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の量を表わす生化学解析用データが生成される。
【０１５４】
本実施態様によれば、複数の光ファイバ部材１２が、それぞれの受光端部１２ａが、サンプルステージ１０のガラス板１１上に載置された生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４のそれぞれに、近接して、対向する位置に位置するように、受光端部１２ａの近傍が、固定ヘッド１３に形成された貫通孔１４内に取り付けられているから、生化学解析用ユニット１の各吸着性領域４から放出された化学発光１８は、確実に、対応する光ファイバ部材１２の受光端部１２ａによって集光され、したがって、化学発光１８の集光効率を大幅に向上させることが可能になる。
【０１５５】
さらに、時間経過とともに、化学発光基質が消費されるため、生化学解析用ユニット１の各吸着性領域４に含まれている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の量に応じて決定される所定の時間が経過すると、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された吸着性領域４のそれぞれから放出される化学発光の強度は、低下を始めるが、この化学発光の強度の低下は、もっぱら、化学発光基質の消費に起因するものであるから、化学発光によって、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０を、長時間にわたって、露出して、生化学解析用データを生成すると、かえって、生化学解析用データの定量性が低下する結果を招くことになる。しかしながら、本実施態様によれば、データ記憶手段３３に記憶されているディジタル信号の信号強度の加算値Ｓのうちから、化学発光基質の消費に起因して、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された吸着性領域４のそれぞれから放出される化学発光の強度が低下を始める前までに、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０が、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された吸着性領域４のそれぞれから放出される化学発光を検出して、生成されたディジタル信号の信号強度の加算値Ｓを選択し、ディジタル信号の信号強度の加算値Ｓの増大勾配ΔＳ／ΔＴが減少し始める単位露出時間の前までの化学発光による冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０の露出操作の回数Ｎ、すなわち、化学発光によって、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０を露出した単位露出時間の数Ｎを、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４ごとに求め、さらに、多数の吸着性領域４から放出された化学発光による冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０の露出操作の回数Ｎのうちから、最小の露出操作の回数Ｎｍｉｎを検索して、選択したディジタル信号の信号強度の加算値Ｓに、最小の露出操作の回数Ｎｍｉｎを乗じ、選択したディジタル信号の信号強度の加算値Ｓを得るために、化学発光によって、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０を露出した回数Ｎによって、除して、生化学解析用データ１の基板２に形成された各吸着性領域４の生化学解析用データを決定しているから、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された吸着性領域４のそれぞれから放出された化学発光を検出して、定量性に優れた生化学解析用データを生成することが可能になる。
【０１５６】
また、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５を用いて、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場合、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の量が少ない生化学解析用ユニット１の吸着性領域４から放出される強度の低い化学発光を検出して、定量性に優れた生化学解析用データを生成するために、化学発光による冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０の露出時間を長くすると、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が多量に存在する生化学解析用ユニット１の吸着性領域４から放出される化学発光はきわめて強度が高いため、このような化学発光を検出するときに、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０のダイナミックレンジの上限値を越えてしまい、定量性のある化学発光データを生成することができなくなり、その一方で、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が多量に存在する生化学解析用ユニット１の吸着性領域４から放出される化学発光を検出して、定量性に優れた生化学解析用データを生成するために、化学発光による冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０の露出時間を短くすると、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の量が少ない生化学解析用ユニット１の吸着性領域４から放出される強度の低い化学発光を検出して、生成された生化学解析用データの定量性が著しく低下し、定量性に優れた生化学解析用データを得ることができないという問題があったが、本実施態様によれば、化学発光による冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０の露出時間と、生成されたディジタル信号の信号強度が線形の関係にあるデータのみに基づいて、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４の生化学解析用データを生成しているから、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が多量に存在する生化学解析用ユニット１の吸着性領域４から放出される強度がきわめて高い化学発光を、光電的に検出する場合に、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０のダイナミックレンジの上限値を越えてしまうということを効果的に防止することができ、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とともに、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が少ない生化学解析用ユニット１の吸着性領域４から放出される強度がきわめて低い化学発光を、長時間にわたって、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０により、光電的に検出し、得られたデータを数学的に処理して、生化学解析用データを生成しているから、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が少ない生化学解析用ユニット１の吸着性領域４から放出される強度がきわめて低い化学発光を、光電的に検出して、生化学解析用データを生成する場合にも、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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
たとえば、前記実施態様においては、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４に固定された特異的結合物質に、ジゴキシゲニンなどのハプテン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、さらに、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酵素が結合されたハプテンに対する抗体を、抗原抗体反応によって、生体由来の物質を標識しているハプテンに結合させて、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に、化学発光データを選択的に記録するように構成されているが、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を、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に吸着されている特異的結合物質に、選択的にハイブリダイズさせて、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に、化学発光データを記録するようにしてもよい。
【０１５９】
また、前記実施態様においては、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に固定された特異的結合物質を、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、選択的に標識し、化学発光基質と接触させて、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４から放出さ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ように構成されているが、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に固定された特異的結合物質を、蛍光基質と接触させることによって蛍光物質を生じさせる標識物質によって、選択的に、標識し、蛍光基質と接触させて、蛍光物質を生成し、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４を励起光によって走査して、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４から放出される化学蛍光を光電的に検出して、生化学解析用データを生成するように構成することもできる。
【０１６０】
さらに、前記実施態様においては、データ処理手段３２の信号強度増大勾配算出手段４０によって、それぞれの単位露出時間ΔＴの間に、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０が検出した吸着性領域４ごとのディジタル信号の信号強度ΔＳの加算値Ｓの増大勾配ΔＳ／ΔＴを算出し、生化学解析用データ決定手段４２によって、ディジタル信号の信号強度の加算値Ｓの増大勾配ΔＳ／ΔＴが減少し始める単位露出時間を検索して、データ記憶手段３３に記憶されているディジタル信号の信号強度の加算値Ｓのうちから、その単位露出時間の前までに、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０が、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された吸着性領域４のそれぞれから放出される化学発光を検出して、生成されたディジタル信号の信号強度の加算値Ｓを選択し、ディジタル信号の信号強度の加算値Ｓの増大勾配ΔＳ／ΔＴが減少し始める単位露出時間の前までの化学発光による冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０の露出操作の回数Ｎを、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４ごとに求め、さらに、多数の吸着性領域４から放出された化学発光による冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０の露出操作の回数Ｎのうちから、最小の露出操作の回数Ｎｍｉｎを検索して、選択したディジタル信号の信号強度の加算値Ｓに、最小の露出操作の回数Ｎｍｉｎを乗じ、選択したディジタル信号の信号強度の加算値Ｓを得るために、化学発光によって、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０を露出した回数Ｎによって、除して、生化学解析用データ１の基板２に形成された各吸着性領域４の生化学解析用データを決定するように構成されているが、それぞれの単位露出時間ΔＴの間に、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０が検出した吸着性領域４ごとのディジタル信号の信号強度ΔＳの加算値Ｓの増大勾配ΔＳ／ΔＴを算出することなく、それぞれの単位露出時間ΔＴの間に、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０が検出したディジタル信号の信号強度ΔＳが減少し始める単位露出時間を検索して、データ記憶手段３３に記憶されているディジタル信号の信号強度の加算値Ｓのうちから、その単位露出時間の前までに、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０が、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された吸着性領域４のそれぞれから放出される化学発光を検出して、生成されたディジタル信号の信号強度の加算値Ｓを選択し、ディジタル信号の信号強度の加算値Ｓの増大勾配ΔＳ／ΔＴが減少し始める単位露出時間の前までの化学発光による冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０の露出操作の回数Ｎを、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４ごとに求め、さらに、多数の吸着性領域４から放出された化学発光による冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０の露出操作の回数Ｎのうちから、最小の露出操作の回数Ｎｍｉｎを検索して、選択したディジタル信号の信号強度の加算値Ｓに、最小の露出操作の回数Ｎｍｉｎを乗じ、選択したディジタル信号の信号強度の加算値Ｓを得るために、化学発光によって、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０を露出した回数Ｎによって、除して、生化学解析用データ１の基板２に形成された各吸着性領域４の生化学解析用データを決定するように構成することもでき���。
【０１６１】
また、前記実施態様においては、データ処理手段３２の信号強度増大勾配算出手段４０によって、それぞれの単位露出時間ΔＴの間に、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０が検出した吸着性領域４ごとのディジタル信号の信号強度ΔＳの加算値Ｓの増大勾配ΔＳ／ΔＴを算出し、生化学解析用データ決定手段４２によって、ディジタル信号の信号強度の加算値Ｓの増大勾配ΔＳ／ΔＴが減少し始める単位露出時間を検索して、データ記憶手段３３に記憶されているディジタル信号の信号強度の加算値Ｓのうちから、その単位露出時間の前までに、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０が、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された吸着性領域４のそれぞれから放出される化学発光を検出して、生成されたディジタル信号の信号強度の加算値Ｓを選択し、ディジタル信号の信号強度の加算値Ｓの増大勾配ΔＳ／ΔＴが減少し始める単位露出時間の前までの化学発光による冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０の露出操作の回数Ｎを、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４ごとに求め、さらに、多数の吸着性領域４から放出された化学発光による冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０の露出操作の回数Ｎのうちから、最小の露出操作の回数Ｎｍｉｎを検索して、選択したディジタル信号の信号強度の加算値Ｓに、最小の露出操作の回数Ｎｍｉｎを乗じ、選択したディジタル信号の信号強度の加算値Ｓを得るために、化学発光によって、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０を露出した回数Ｎによって、除して、生化学解析用データ１の基板２に形成された各吸着性領域４の生化学解析用データを決定するように構成されているが、多数の吸着性領域４から放出された化学発光による冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０の露出操作の回数Ｎのうちから、最小の露出操作の回数Ｎｍｉｎを検索して、選択したディジタル信号の信号強度の加算値Ｓに、最小の露出操作の回数Ｎｍｉｎを乗じる代わりに、多数の吸着性領域４から放出された化学発光による冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０の露出操作の回数Ｎのうちから、最大の露出操作の回数Ｎｍａｘを検索し、選択したディジタル信号の信号強度の加算値Ｓに、最大の露出操作の回数Ｎｍａｘを乗じて、生化学解析用データ１の基板２に形成された各吸着性領域４の生化学解析用データを決定するように構成することもでき、さらには、多数の吸着性領域４から放出された化学発光による冷却ＣＣＤエリアセンサ１５のＣＣＤ２０の露出操作の回数Ｎのうちから、任意の露出操作の回数Ｎを、基準の露出操作の回数Ｎ０として選択し、選択したディジタル信号の信号強度の加算値Ｓに、基準の露出操作の回数Ｎ０乗じて、生化学解析用データ１の基板２に形成された各吸着性領域４の生化学解析用データを決定するように構成することもできる。
【０１６２】
また、前記実施態様においては、前記生化学解析用ユニット１の基板２には、１９２００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が、規則的なパターンにしたがって、マトリックス状に形成されているが、吸着性領域４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。
【０１６３】
さらに、前記実施態様においては、前記生化学解析用ユニット１の基板２には、１９２００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が、規則的なパターンにしたがって、マトリックス状に形成されているが、吸着性領域４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が、１０個／平方センチメートル以上の密度で、基板２に形成される。
【０１６４】
また、前記実施態様においては、前記生化学解析用ユニット１の基板２には、１９２００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が、規則的なパターンにしたがって、マトリックス状に形成されているが、吸着性領域４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。
【０１６５】
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を備えているが、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４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以外のメンブレンフィルタが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、あるいは、活性炭などの多孔質炭素材料によって、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４を形成することもでき、さらには、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を形成するようにしてもよい。
【０１６６】
また、前記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を備えているが、生化学解析用ユニット１の基板２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、他の材料によって、基板２を形成することもできる。生化学解析用ユニット１の基板２は、放射線および／または光を減衰させる性質を有する材料によって形成されることが好ましいが、その材料は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によって、生化学解析用ユニット１の基板２を形成することもでき、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の基板２を形成するために好ましく使用することが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。また、生化学解析用ユニット１の基板２を形成するために好ましく使用することができる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。
【０１６７】
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の多数の吸着性領域４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、形成されているが、貫通孔３に代えて、多数の凹部を、互いに離間させて、アルミニウム製の基板２に形成し、多数の凹部の内部に、ナイロン６を充填して、吸着性領域４を形成することもできる。
【０１６８】
また、前記実施態様においては、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４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、形成されているが、アルミニウム製の基板２に形成された多数の貫通孔３に、ナイロン６などの吸着性材料によって形成された吸着性膜を圧入して、吸着性領域４を形成することもでき、アルミニウム製の基板２に形成された多数の凹部の内部に、ナイロン６を圧入して、吸着性領域４を形成することもできる。
【０１６９】
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の多数の吸着性領域４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、形成されているが、吸着性材料によって形成された吸着性基板の少なくとも一方の表面に、多数の貫通孔が形成された基板を密着させ、基板の多数の貫通孔内の吸着性基板に、特異的結合物質を含む溶液を滴下して、吸着性領域を形成するようにしてもよい。
【０１７０】
また、前記実施態様においては、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４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、形成されているが、メンブレンフィルタなどの吸着性材料によって形成された吸着性基板に、規則的なパターンにしたがって、特異的結合物質を含む溶液を滴下し、特異的結合物質を含む吸着性領域４を、互いに離間して、形成するようにしてもよい。
【０１７１】
さらに、前記実施態様においては、冷却ＣＣＤエリアセンサ１５を用いて、化学発光１８を光電的に検出して、生化学解析用データを生成しているが、冷却手段を備えていないＣＣＤエリアセンサを用いて、化学発光１８を光電的に検出して、生化学解析用データを生成することもでき、さらには、ＣＣＤエリアセンサに代えて、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。
【０１７２】
【発明の効果】
本発明によれば、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あるいは蛍光基質と接触させることによって蛍光物質を生じさせる標識物質の量が少ない試料部分から放出される化学発光あるいは化学蛍光も、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あるいは蛍光基質と接触させることによって蛍光物質を生じさせる標識物質が多量に存在する試料部分から放出される化学発光あるいは化学蛍光も、ともに、所望のように、検出して、定量性に優れた生化学解析用データを生成することの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、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リアクタ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図４に示された生化学解析用データ生成装置の制御系、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、本発明の好ましい実施態様にかかる生化学解析用データ生成装置のデータ処理手段のブロックダイアグラムである。
【図７】図７は、単位露出時間ΔＴごとに、冷却ＣＣＤエリアセンサのＣＣＤの露出、アナログ信号の転送、ディジタル化、ディジタル信号のデータ記憶手段への記憶を繰り返して、生化学解析用ユニットの吸着性領域ごとに、生成されたディジタル信号の信号強度の加算値Ｓの時間的変化を示すグラフである。
【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  インジェクタ
６  ＣＣＤカメラ
８  反応容器
９  ハイブリダイゼーション反応溶液
１０  サンプルステージ
１１  透明ガラス板
１２  光ファイバ部材
１２ａ  光ファイバ部材の受光端部
１２ｂ  光ファイバ部材の反対側の端部
１３  固定ヘッド
１４  貫通孔
１５  冷却ＣＣＤエリアセンサ
２０  ＣＣＤ
２１  Ａ／Ｄ変換器
２２  データバッファ
２３  カメラ制御回路
３０  ＣＰＵ
３１  データ転送手段
３２  データ処理手段
３３  データ記憶手段
３４  データ表示手段
３５  ＣＲＴ
３７  キーボード
４０  信号強度加算手段
４１  信号強度増大勾配算出手段
４２  生化学解析用データ決定手段
【図１】
0003822109.tif 000002
【図２】
0003822109.tif 000003
【図３】
0003822109.tif 000004
【図４】
0003822109.tif 000005
【図５】
0003822109.tif 000006
【図６】
0003822109.tif 000007
【図７】
0003822109.tif 000008