DE19922942A1 - Vorrichtung und Verfahren zur photolithographischen Belichtung von biologischen Stoffen - Google Patents

Abstract

Es wird eine Vorrichtung und ein Verfahren zur photolithographischen Belichtung von biologischen Stoffen beschrieben, umfassend mindestens eine Anordnung von einzeln in ihrer Ausrichtung variabel ansteuerbaren Spiegeln und einer Lichtquelle, deren Licht über die Spiegel und eine gegebenenfalls vorzuschaltende Optik dynamisch auf einzelne Punkte einer Oberfläche fokussiert werden kann. DOLLAR A Die Vorrichtung ist insbesondere zur Belichtung von DNA-, PNA- oder Peptid-Chips geeignet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur photolithographischen Belichtung von biologischen Stoffen.

DNA-Chips sind kleinste, meist planare Oberflächen, auf welchen räumlich geordnet eine große Anzahl verschiedener Oligomere (kurze, einsträngige DNA-Moleküle) angebracht sind. Solche Chips werden beispielsweise zur parallelen Erkennung zahlreicher DNA-Sequenzen in einer präparierten Gewebeprobe verwendet. Dazu benetzt man die Chipoberflä­ che mit einer Lösung von einsträngigen DNA-Stücken aus der Gewebeprobe, worauf sich komplementär passende DNA- Stücke aus der Lösung an die entsprechenden, an die Chi­ poberfäche angebrachten Oligomere anlagern (Hybridisie­ rung). Danach bestimmt man mit einer geeigneten Methode wie z. B. Fluoreszenzmarkierung, an welchen Stellen auf dem Chip eine Hybridisierung stattgefunden hat. Wenn man weiss, wo auf dem Chip welche Oligomere angebracht sind, kann man somit Rückschlüsse auf DNA-Sequenzen in der Ge­ webeprobe machen. Dazu definiert man in der Regel auf der Chip-Trägerfläche ein dichtes rechtwinkliges Raster. Auf jedem Rasterpunkt ist in Form eines kleinen Flecks genau eine Sorte von Oligomer angebracht. Die maximal mögliche Anzahl von verschiedenen DNA-Sequenzen auf dem Chip ist demzufolge gleich der Anzahl der Rasterpunkte. Da man möglichst viele Sorten von Oligomeren auf einen Chip auf­ bringen will, die Chips aber gleichzeitig so klein wie möglich sein sollten, um effektiv hybridisiert werden zu können, ist es ein wichtiges Ziel bei der Herstellung von DNA-Chips, eine möglichst hohe Rasterdichte zu erreichen.

Im Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur DNA- Chip Herstellung bekannt.

1) Alle Oligomere werden auf herkömmliche Weise einzeln im Reagenzglas synthetisiert und danach an den vorgesehe­ nen Rasterpunkten auf den Träger aufpipettiert, typi­ scherweise von einer automatischen Micropipettieranlage. Diese Methode ist sehr aufwendig und teuer, da jedes Oli­ gomer einzeln hergestellt bzw. gekauft und von Hand der Pipettieranlage zugeführt werden muss. Die Rasterdichte ist durch die hohe Winkelungenauigkeit der heute verfüg­ baren, typischerweise piezoelektrischen Mikropipetten stark limitiert.

2) Die Oligomere werden mit Hilfe einer automatischen Mi­ kropippetieranlage direkt auf dem Chip synthetisiert. Auf jedem Rasterpunkt wird die dort vorgesehene Oligomerkette Baustein für Baustein (Nukleobasen) aufgebaut. Das chemi­ sche Verfahren ist grundsätzlich das selbe wie bei der herkömmlichen Oligomer-Synthese im Reagenzglas. Der Un­ terschied ist, dass alle Oligomere gleichzeitig, von ei­ ner einzigen automatischen Anlage direkt am vorgesehenen Bestimmungsort hergestellt werden. Die bei Methode 1) se­ paraten Arbeitsschritte Oligomer-Synthese und Micropipet­ tierung werden somit zu einem einheitlichen Arbeits­ schritt zusammengefasst. Diese in situ Synthese läuft normalerweise wie folgt ab: Auf einem vorpräparierten Substrat tropft der Pipettierautomat sequentiell auf je­ dem Rasterpunkt die dort vorgesehene erste Nukleobase auf. Dies ist mechanisch nicht sehr aufwendig, da es nur 4 verschiedene Nukleobasen (C, T, G, A) gibt. Man kann dafür z. B. 4 aneinandergekoppelte Micropipetten verwen­ den. Nach dem Auftragen des ersten Nukleosidbausteins auf jedem Rasterpunkt wird das Substrat gewaschen und nach einem "Capping Schritt" die Schutzgruppen an den 5 V-OH Funktionen entfernt, um die Reaktion mit dem jeweils nachfolgenden Nukleosidbaustein zu ermöglichen. Danach wird an jedem Rasterpunkt die zweite Nukleobase aufpipet­ tiert. Das Substrat wird dann wieder gewaschen und ent­ schützt. Auf diese Weise baut man Schritt für Schritt auf jedem Rasterpunkt die jeweils erforderlichen Oligomerket­ ten auf. Diese Methode ist nicht besonders schnell, da nacheinander auf jedem Rasterpunkt für jede Nukleobase neu pipettiert werden muss. Wie bei Methode 1) ist die Rasterdichte durch die Ungenauigkeit der Micropipetten beschränkt. Die Ungenauigkeit wirkt sich hier noch schlimmer aus, da jeder Rasterpunkt mehrmals nacheinander auf möglichst identische Weise getroffen werden muss.

3) Die Oligomere werden wie bei 2) direkt auf Träger syn­ thetisiert, die gezielte Anbindung der richtigen Nukle­ obasen an den richtigen Rasterpunkten geschieht jedoch durch eine vollkommen parallele, photolithographische Technik anstelle von sequenziellen, zielgenauen Pipet­ tierschritten. Das Verfahren basiert darauf, dass man mit Licht einer bestimmten Wellenlänge gezielt die 5'-OH Schutzgruppen von Oligonukleotiden entfernen kann. Durch geeignete örtliche Bestrahlungsmuster kann man somit Oli­ gonukleotid-Enden an genau jenen Rasterpunkten reaktions­ fähig machen, an denen man im nächsten Schritt eine neues Nukleosid anbringen will. Bei vollständiger Benetzung der Chipoberfläche mit einer Nukleotidbaustein-Lösung wird somit nur an den vorher belichteten Stellen ein Nukleo­ tidbaustein angebunden, alle unbelichteten Stellen blei­ ben unverändert. Die örtlichen Belichtungsmuster werden erzeugt, indem man eine microphotographische schwarz­ weiss Maske zwischen dem Substrat und der Lichtquelle po­ sitioniert, die alle Rasterstellen abdeckt, die nicht re­ aktionsfähig gemacht werden sollen. Die Verlängerung der Oligomer-Ketten auf allen Rasterpunkten um eine Nukleoba­ se geschieht demnach wie folgt: Mit Hilfe einer ersten Maske werden genau jene Rasterpunkte belichtet, welche um die erste der 4 möglichen Sorten von Nukleobasen (z. B. C) erweitert werden müssen. Danach wird der Chip mit einer Lösung des entsprechenden Nukleotidbausteins benetzt, worauf nur die belichteten Punkte um diese Base verlän­ gert werden. Da die neu angebundenen Basen noch alle über eine Schutzgruppe verfügen, werden sie in den folgenden Schritten nicht weiter reagieren, bis ihre Schutzgruppen durch eine weitere Belichtung abgespaltet werden. Nach diesem Reaktionsschritt wird der Chip gewaschen. Nun wer­ den mit Hilfe einer zweiten Maske genau jene Rasterstel­ len belichtet, welche um die zweite der 4 möglichen Sor­ ten von Nukleobasen (z. B. T) erweitert werden müssen. Darauf wird der Chip wiederum mit einer Lösung des ent­ sprechenden Nukleotidbausteins benetzt und die belichte­ ten Stellen dadurch um diese Base verlängert. Genauso verfährt man für die verbleibenden zwei Basen (z. B. G und A). Für die Verlängerung aller Oligomere um eine Nukle­ obase benötigt man demzufolge vier Belichtungsschritte bzw. 4 Photomasken. Diese Methode ist wegen der hohen Parallelität sehr effizient, zudem ist sie wegen der ho­ hen Präzision, die mit Photolithographie erreicht werden kann, geeignet, um sehr hohe Rasterdichten zu erzielen. Allerdings ist die Methode sehr aufwendig und somit teu­ er, da man für die Herstellung einer bestimmten Sorte von Chip zuerst eine grosse Anzahl von Photomasken erzeugen muss. Bei hohen Rasterdichten werden zudem hohe Anforde­ rungen an die Positionierungsgenauigkeit der Masken wäh­ rend der Belichtung gestellt, die effizient nur durch Verwendung von teuren Apparaturen erfüllt werden können.

4) Es wird dasselbe Verfahren angewandt wie bei 3), nur verwendet man anstelle der grossen Zahl von photographi­ schen Masken eine einzige, transmissive Flüssigkri­ stallanzeige, die elektronisch angesteuert wird und als dynamische Maske dient. Diese Methode ist einfach und billig, da keine photographischen Masken erzeugt werden müssen und das Positionierungsproblem entfällt. Ein mög­ liches Problem dieser Methode ist der limitierte optische Kontrast der heute verfügbaren Flüssigkristallanzeigen (maximal 1 : 100). Das Lichtintensitätsverhältnis zwischen belichteten und abgedeckten Punkten wird dadurch redu­ ziert, was eine Ausbeuteverminderung bei der Oligomersyn­ these zur Folge haben kann.

Diese Methoden nach dem Stand der Technik weisen eine Reihe von Nachteilen auf. Unter den oben beschriebenen Herstellungsmethoden für DNA-Chips ist die photolithogra­ phische Methode mit dynamischen Flüssigkristall-Masken die einzige, die eine einfache, billige und zuverlässige Herstellung von Chips mit hoher Rasterdichte erlaubt. Die beschränkte Lichtdurchläßigkeit der Flüssigkristallanzei­ gen, besonders im oft wichtigen UV-Bereich hat jedoch ei­ ne Verminderung der Belichtungsleistung und somit des Wirkungsgrades des Systems zur Folge. Dadurch wird die notwendige Belichtungszeit erheblich höher, als mit der jeweils gegebenen Lichtquelle nötig wäre. Zudem hat der mangelhafte Kontrast der Flüssigkristallanzeigen eine Verminderung der Qualität der Oligomerpunkte zur Folge, was letztendlich die Detektionsempfindlichkeit des Chips vermindert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zu schaffen, welche die Nachteile des Standes der Technik überwindet. Eine weiter Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines weiteren Verfahrens zur photoli­ lithographischen Belichtung biologischer Stoffe.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Unteransprüchen gekenn­ zeichnet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Vorrichtung zur photolithographischen Belichtung von bio­ logischen Stoffen gelöst, umfassend mindestens eine Lichtquelle, eine Anordnung von mehr als Einhundert klei­ ner Spiegel und eine Steuerungseinheit, wobei jeder der Spiegel unabhängig voneinander ansteuerbar ist.

Die Aufgabe wird also durch eine Vorrichtung zur photoli­ thographischen Belichtung von biologischen Stoffen ge­ löst, umfassend mindestens eine Lichtquelle, eine Anord­ nung von mehr als Einhundert kleinen Spiegeln und eine Steuerungseinheit, wobei durch den unabhängig voneinander ansteuerbaren Neigungswinkel jedes einzelnen Spiegels be­ liebige Belichtungsmuster auf der Reaktionsoberfläche er­ zeugbar sind.

Bevorzugt ist hierbei, daß die Lichtquelle monochromati­ sches oder kontinuierliches Licht in einem Wellenlängen­ bereich von 100 bis 800 nm aussendet.

Insbesondere ist es erfindungsgemäß bevorzugt, daß die Lichtquelle ein Laser, eine Leuchtdiode, eine Metall­ dampflampe, eine Gasentladungslampe, eine Gasanregungs­ lampe, eine Glühfadenlampe oder eine Lichtbogenlampe ist.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist ferner, daß zu belichtende Stoffe auf einem separaten Träger angeordnet sind.

Insbesondere bevorzugt ist es, daß zu belichtende Stoffe auf einem separaten Träger angeordnet sind, wobei dieser Träger ein DNA-Chip, ein PNA-Chip oder ein Peptid-Chip ist.

Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Vor­ richtung zusätzlich mindestens einen Detektor umfaßt.

Bevorzugt ist hierbei, daß mindestens einer der Detekto­ ren derart angeordnet ist, daß dieser das zur Belichtung verwendete Licht erfaßt und/oder mindestens ein Detektor derart angeordnet ist, daß dieser das von den belichteten Stoffen reflektierte und/oder durch Fluoreszenz erzeugte Licht erfaßt und daß zur Lichtführung für die Detektoren gegebenenfalls Spiegel oder Anordnungen von einzeln an­ steuerbaren Spiegeln vorgesehen sind.

Weiterhin ist erfindungsgemäß bevorzugt, daß die Detekto­ ren CCD-Detektoren und/oder CCD-Kameras sind.

Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, daß die einzeln ansteuerbaren Spiegel auf Lichtleiter, beispielsweise je eine Glasfaser eines Glasfaserbündels gerichtet sind, welche dann je auf einen bestimmten Punkt des eigentli­ chen Trägers ausgerichtet sind.

Bevorzugt ist ferner, daß zur Fokussierung des von den einzelnen Spiegeln reflektierten Lichts auf bestimmte Punkte des Reaktionsträgers eine Optik zwischen die An­ ordnung von Spiegeln und den Träger angeordnet ist.

Ganz besonders bevorzugt ist es erfindungsgemäß, daß die Lichtquelle ein solches Spektrum von Wellenlängen emit­ tiert, welches die Entschützung von Nukleotiden, Nukleo­ tidanaloga und Peptid-Nukleinsäure Bausteinen zur Ketten­ verlängerung und zum Aufbau von Oligomeren bewirkt und daß zwischen dieser Lichtquelle und dem Substrat eine An­ ordnung von einzeln ansteuerbaren Spiegeln angeordnet ist, welche jeweils durch gezielte Ansteuerung selektiv Licht nur auf gezielt ausgewählte Punkte des Substrates ablenken und daß hinter den Spiegeln die Festphase, auf der die Oligomersynthese stattfindet, präzise und starr positioniert ist und daß die Festphase, auf welcher die Oligomersynthese stattfindet, in einer Kammer angeordnet ist, in die durch weitere Vorrichtungen die zur DNA oder PNA Synthese notwendigen Lösungen und/oder Reagenzien an diese Festphase heranführbar sind.

Ferner ist erfindungsgemäß bevorzugt, daß man als Fest­ phase, auf der die Oligomersynthese stattfindet, einen separaten Träger anordnet.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur photolithographischen Belichtung von biologischen Stoffen, wobei man diese auf einer Oberflä­ che anordnet und mittels Licht, welches durch einzeln an­ steuerbare Spiegel gezielt reflektiert wird und aus einer Lichtquelle stammt, welche auf die Anordnung von Spiegeln - nicht aber die zu belichtende Oberfläche - gerichtet ist, belichtet, wobei man jeden Punkt, auf welchen wahl­ weise von einem der Spiegel Licht reflektiert werden kann, unabhängig von den anderen Punkten belichtet, wobei man das Belichtungsmuster mittels einer Steuerungseinheit vorwählt.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist hierbei, nämlich zur Be­ lichtung von DNA- oder PNA-Chips, daß man Licht der Wel­ lenlängen verwendet, welches die Entschützung von Nukleo­ tiden, Nukleotidanaloga und Peptid-Nukleinsäurebausteinen zur Kettenverlängerung und zum Aufbau von Oligomeren be­ wirkt und daß man zwischen dieser Lichtquelle und dem Substrat ein Bündel von Lichtleiterfasern anordnet, in welche jeweils durch gezielte Ansteuerung selektiv Licht eingekoppelt wird und daß man hinter dem Lichtleiterbün­ del die Festphase, auf der die Oligomersynthese stattfin­ det, präzise und starr positioniert und daß man die Fest­ phase, auf welcher die Oligomersynthese stattfindet, in einer Kammer anordnet, in die man durch weitere Vorrich­ tungen die zur DNA oder PNA Synthese notwendigen Lösungen und/oder Reagenzien an diese Festphase heranführt.

Insbesondere ist erfindungsgemäß bevorzugt, daß man nach erfolgter Oligomerisierung auf den DNA- oder PNA-Chips weiterhin die nachfolgenden Hybridisierungen mit einer Ziel-DNA durchführt.

Bevorzugt ist naturgemäß auch ein erfindungsgemäßes Ver­ fahren, wobei man zur Durchführung des Verfahrens eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie oben beschrieben verwen­ det.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß die erfindungsge­ mäße Vorrichtung eine einfache und preiswerte photolitho­ graphische Herstellung von DNA-Chips hoher Rasterdichte mit einem Belichtungskontrast von weit über 1 : 300 und ei­ ner viel höheren Lichteffizienz als bisher möglich ermög­ lichen. Dadurch wird erstmals die einfache Produktion von qualitativ hochstehenden DNA-Chips in jedem beliebigen Labor möglich.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das Verfahren lösen die gestellte Aufgabe auf völlig neuartige Art und Weise durch Kombination kommerziell erhältlicher Komponenten. Es ermöglicht die billige Herstellung von DNA-Chips in einer Qualität, wie sie vorher nicht möglich war.

Das grundlegende Konzept der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung und des Verfahrens besteht darin, dass man ein be­ stimmtes Belichtungsmuster auf dem Substrat nicht durch gezielte Abdeckung von Rasterpunkten mit Hilfe einer sta­ tischen oder dynamischen Maske erzeugt, sondern indem man individuell jedem zu belichtenden Rasterpunkt das Licht direkt über die Reflexion eines ansteuerbaren Mikro- Spiegels zuführt.

Dabei werden Anordungen von Tausenden von sehr kleinen Spiegeln verwendet, wie sie zum Beispiel in modernen Bildprojektoren verwendet werden. Die sogennanten Micro- Mirror-Arrays werden mit mikromechanischen Methoden ge­ fertigt und sind voll funktionsfähig erhältlich. Jeder der Tausenden von Spiegeln auf einem solchen Array kann einzeln über eine Steuerung in seinem Neigungswinkel ju­ stiert werden. Dabei wird eine Lichtquelle so auf das Ar­ ray von Spiegeln gerichtet, daß bei entsprechender Aus­ richtung kein direktes Licht auf die hinter die Spiegel geschaltete Optik gelangen kann. Nur bei gezielter Aus­ richtung eines Spiegels der Anordnung kann Licht gezielt auf die Optik reflektiert werden. Dabei werden Kontraste im Bereich von bis zu 1 : 300 erreicht, da nur sehr wenig Streulicht entsteht. Licht aus der Lichtquelle wird dann über die Neigung einzelner Spiegel aus dem Array in Rich­ tung der Optik abgelenkt. Da jeder Spiegel einzeln aus­ richtbar ist, können so einzelne, auch sehr kleine Punkte über das reflektierte Licht beleuchtet werden. Die Optik hat hier die Funktion, die Größe der hinter der Optik an­ geordneten zu belichtenden Punkte auf die gewünschte Grö­ ße zu justieren.

Eine Vorrichtung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt durchgeführt wird könnte daher wahlweise ver­ schieden Große einzelne Punkte belichten. Auch die Inten­ sität des Lichtes und dessen Wellenlänge ist variabel. Ein besonderer Vorteil des Verfahrens ist es nämlich, daß die zu verwendenden Spiegel solches Licht effizient re­ flektieren, also kaum absorbieren, welches bei der Her­ stellung von Oligomeren aus Monomeren von entweder Nu­ kleinsäuren, deren Analoga oder Pepitbausteinen, deren Analoga oder solchen Monomeren, die eine andere Art von Oligomeren ergeben, wie sie für die Hybridisierung mit Nukleinsäureoligomeren oder deren modifizierte Formen verwendet werden können. Daher kann das Verfahren zur Herstellung von allen Arten von heute und in Zukunft denkbaren Anordnungen von Oligomeren verwendet werden, welche über serielle photochemische Reaktionen herge­ stellt werden können. Diese Oligomer-Anordnungen haben in der Biotechnologie und Medizin ein Marktpotential von vielen Milliarden Deutsche Mark pro Jahr.

Die vorliegende Erfindung soll anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden.

Es zeigt:

Fig. 1 den schematischen Aufbau eines Ausführungsbei­ spiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung dargestellt, bei welcher das Licht der Lichtquelle A durch eine Filter B geleitet wird. Nach dem Durchtritt durch die Parallelisierungsop­ tik C wird das Licht auf das Micromirror-Array D. Die An­ ordnung der Spiegel und deren Neigungswinkel werden mit­ tels einer in der Figur nicht dargestellten Steuerung eingestellt und sorgen somit für die gewünschte Belich­ tung des Chips E. Überschüssiges Licht, welches nicht auf den Chip gelenkt werden soll, wird vom Absorber F ge­ schluckt.

Dem Fachmann ist klar, wie die einzelnen Bauteile in ei­ ner erfindungsgemäßen Vorrichtung anzuordnen sind. Auch die entsprechende Programmierung der Steuerung mittels Computerprogrammen ist dem Fachmann an sich bekannt.

Bezugszeichenliste

A Lichtquelle
B Filter
C Parallelisierungsoptik
D Micromirror Array
F Absorber
E Chip

Claims (16)

1. Vorrichtung zur photolithographischen Belichtung von biologischen Stoffen, umfassend mindestens eine Lichtquelle, eine Anordnung von mehr als Einhundert kleinen Spiegeln und eine Steuerungseinheit, wobei durch den unabhängig voneinander ansteuerbaren Nei­ gungswinkel jedes einzelnen Spiegels beliebige Be­ lichtungsmuster auf der Reaktionsoberfläche erzeugbar sind.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle monochromatisches oder kontinu­ ierliches Licht in einem Wellenlängenbereich von 100 bis 800 nm aussendet.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle ein Laser, eine Leuchtdiode, eine Metalldampflampe, eine Gasentladungslampe, eine Gasanregungslampe, eine Glühfadenlampe oder eine Lichtbogenlampe ist.

4. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu belichtende Stoffe auf einem separaten Träger angeordnet sind.

5. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu belichtende Stoffe auf einem separaten Träger angeordnet sind, wobei dieser Träger ein DNA-Chip, ein PNA-Chip oder ein Peptid- Chip ist.

6. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zusätz­ lich mindestens einen Detektor umfaßt.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Detektoren derart angeordnet ist, daß dieser das zur Belichtung verwendete Licht erfaßt und/oder mindestens ein Detektor derart ange­ ordnet ist, daß dieser das von den belichteten Stof­ fen reflektierte und/oder durch Fluoreszenz erzeugte Licht erfaßt und daß zur Lichtführung für die Detek­ toren gegebenenfalls Spiegel oder Anordnungen von einzeln ansteuerbaren Spiegeln vorgesehen sind.

8. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 oder 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Detektoren CCD- Detektoren und/oder CCD-Kameras sind.

9. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzeln ansteuerbaren Spiegel auf Lichtleiter, nämlich je eine Glasfaser eines Glasfaserbündels gerichtet sind, welche dann je auf einen bestimmten Punkt des eigentlichen Trägers ausgerichtet sind.

10. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Fokussierung des von den einzelnen Spiegeln reflektierten Lichts auf be­ stimmte Punkte des Reaktionsträgers eine Optik zwi­ schen die Anordnung von Spiegeln und den Träger ange­ ordnet ist.

11. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle ein sol­ ches Spektrum von Wellenlängen emittiert, welches die Entschützung von Nukleotiden, Nukleotidanaloga und Peptid-Nukleinsäure Bausteinen zur Kettenverlängerung und zum Aufbau von Oligomeren bewirkt und daß zwi­ schen dieser Lichtquelle und dem Substrat eine Anord­ nung von einzeln ansteuerbaren Spiegeln angeordnet ist, welche jeweils durch gezielte Ansteuerung selek­ tiv Licht nur auf gezielt ausgewählte Punkte des Substrates ablenken und daß hinter den Spiegeln die Festphase, auf der die Oligomersynthese stattfindet, präzise und starr positioniert ist und daß die Fest­ phase, auf welcher die Oligomersynthese stattfindet, in einer Kammer angeordnet ist, in die durch weitere Vorrichtungen die zur DNA oder PNA Synthese notwendi­ gen Lösungen und/oder Reagenzien an diese Festphase heranführbar sind.

12. Vorrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß man als Festphase, auf der die Oligomersyn­ these stattfindet, einen separaten Träger anordnet.

13. Verfahren zur photolithographischen Belichtung von biologischen Stoffen, wobei man diese auf einer Ober­ fläche anordnet und mittels Licht, welches durch ein­ zeln ansteuerbare Spiegel gezielt reflektiert wird und aus einer Lichtquelle stammt, welche auf die An­ ordnung von Spiegeln - nicht aber die zu belichtende Oberfläche - gerichtet ist, belichtet, wobei man je­ den Punkt, auf welchen wahlweise von einem der Spie­ gel Licht reflektiert werden kann, unabhängig von den anderen Punkten belichtet, wobei man das Belichtungs­ muster mittels einer Steuerungseinheit vorwählt.

14. Verfahren gemäß Anspruch 13, nämlich zur Belichtung von DNA- oder PNA-Chips, dadurch gekennzeichnet, daß man Licht der Wellenlängen verwendet, welches die Entschützung von Nukleotiden, Nukleotidanaloga und Peptid-Nukleinsäurebausteinen zur Kettenverlängerung und zum Aufbau von Oligomeren bewirkt und daß man zwischen dieser Lichtquelle und dem Substrat ein Bün­ del von Lichtleiterfasern anordnet, in welche jeweils durch gezielte Ansteuerung selektiv Licht eingekop­ pelt wird und daß man hinter dem Lichtleiterbündel die Festphase, auf der die Oligomersynthese stattfin­ det, präzise und starr positioniert und daß man die Festphase, auf welcher die Oligomersynthese stattfin­ det, in einer Kammer anordnet, in die man durch wei­ tere Vorrichtungen die zur DNA oder PNA Synthese not­ wendigen Lösungen und/oder Reagenzien an diese Fest­ phase heranführt.

15. Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man nach erfolgter Oligomerisierung auf den DNA- oder PNA-Chips weiterhin die nachfolgenden Hybridi­ sierungen mit einer Ziel-DNA durchführt.

16. Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Durchführung des Verfahrens eine Vorrich­ tung gemäß Anspruch 1 verwendet.