JP2002125654A - マイクロアレイ作製方法及び装置、並びにこれに用いるマイクロアレイ基板、及び遺伝子材料の転写元基板 - Google Patents
マイクロアレイ作製方法及び装置、並びにこれに用いるマイクロアレイ基板、及び遺伝子材料の転写元基板Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 試料プレート上の遺伝子材料のドットを高密
度に、かつ高精度ピッチで印刷できるマイクロアレイ作
製装置を提供する。 【解決手段】 転写目的の遺伝子材料を含む試料の薄層
２０１２、及び光照射で気化する気化物質を含む薄層２
０１１とからなり、かつ該試料の薄層２０１が外部側に
なるように基板上に積層した転写元基板２に対し、前記
気化物質を含む薄層２０１１に光照射し、このときに発
生するガス圧により前記遺伝子材料を含む試料を前記転
写元基板２から離間する方向に噴出させて、対向配置し
たマイクロアレイ基板１上に噴出試料を転写する。
度に、かつ高精度ピッチで印刷できるマイクロアレイ作
製装置を提供する。 【解決手段】 転写目的の遺伝子材料を含む試料の薄層
２０１２、及び光照射で気化する気化物質を含む薄層２
０１１とからなり、かつ該試料の薄層２０１が外部側に
なるように基板上に積層した転写元基板２に対し、前記
気化物質を含む薄層２０１１に光照射し、このときに発
生するガス圧により前記遺伝子材料を含む試料を前記転
写元基板２から離間する方向に噴出させて、対向配置し
たマイクロアレイ基板１上に噴出試料を転写する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロアレイを
用いた遺伝子発現解析に用いることができるマイクロア
レイの作製方法、装置、さらにこれに好適な転写元基板
及びマイクロアレイ基板に関するものである。
用いた遺伝子発現解析に用いることができるマイクロア
レイの作製方法、装置、さらにこれに好適な転写元基板
及びマイクロアレイ基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、１０×１０ｃｍ程度の大きさ
のメンブレン上に多数のＤＮＡドットを配置し、ＤＮＡ
もしくはＲＮＡをもとに調整したプローブを用いて細胞
や組織における遺伝子発現の態様を解析するマクロアレ
イと称される手法が知られている。また近時においては
更に、多数の遺伝子の挙動を１度に解析する必要性が高
まってきていることから、１ｃｍ四方の大きさの中に数
千個のＤＮＡドットを配置し、ごく少量のプローブによ
るハイブリダイゼーションを行い、遺伝子発現を高感度
にかつ一度に多数の試験結果を検出できるようにするマ
イクロアレイ、あるいはＤＮＡチップと称される技術が
開発されている。なお上記において「ドット」というの
は、試験に供する際の各試料が他から独立された点をな
していることをいう。
のメンブレン上に多数のＤＮＡドットを配置し、ＤＮＡ
もしくはＲＮＡをもとに調整したプローブを用いて細胞
や組織における遺伝子発現の態様を解析するマクロアレ
イと称される手法が知られている。また近時においては
更に、多数の遺伝子の挙動を１度に解析する必要性が高
まってきていることから、１ｃｍ四方の大きさの中に数
千個のＤＮＡドットを配置し、ごく少量のプローブによ
るハイブリダイゼーションを行い、遺伝子発現を高感度
にかつ一度に多数の試験結果を検出できるようにするマ
イクロアレイ、あるいはＤＮＡチップと称される技術が
開発されている。なお上記において「ドット」というの
は、試験に供する際の各試料が他から独立された点をな
していることをいう。
【０００３】このマイクロアレイを用いた遺伝子発現解
析の手順は、一般に、：アレイ上に配置するＤＮＡの
調製、：アレイの作製、：解析するＲＮＡを鋳型と
した蛍光ラベルプローブの合成、：ハイブリダイゼー
ション、：シグナルの検出によって行われ、数ナノリ
ットル程度の容量のＤＮＡドットを、数十〜数百μｍ以
下の程度という極めて小さい間隔で形成させることが求
められており、上記のアレイ作製のための装置、一般
的にはスポッターと呼ばれる微小ドットの形成のための
装置の構成が、微小な領域に内に数百ないし数千という
極めて多数のドットを形成させることが技術的に難し
く、未だ適当なものの開発されていいという問題が指摘
されている。
析の手順は、一般に、：アレイ上に配置するＤＮＡの
調製、：アレイの作製、：解析するＲＮＡを鋳型と
した蛍光ラベルプローブの合成、：ハイブリダイゼー
ション、：シグナルの検出によって行われ、数ナノリ
ットル程度の容量のＤＮＡドットを、数十〜数百μｍ以
下の程度という極めて小さい間隔で形成させることが求
められており、上記のアレイ作製のための装置、一般
的にはスポッターと呼ばれる微小ドットの形成のための
装置の構成が、微小な領域に内に数百ないし数千という
極めて多数のドットを形成させることが技術的に難し
く、未だ適当なものの開発されていいという問題が指摘
されている。
【０００４】従来から知られている上述のアレイ作製に
用いる装置としては、例えば特開平１１−３３７５５７
号公報のものが知られ、またこれに用いる微量分注針体
として特開２０００−１６６５３５号公報に記載のもの
が知られている。これらは定量分注を実現させるようと
するものであって、前者は分注針体に毛細管現象を利用
し、後者は中空軸部材に軸状の可動子を嵌挿して電磁石
機構とボール弁を用いて試料収容体から一定量の試料を
この可動子の嵌挿部に供給するようにした微量分注針体
を提案するものである。
用いる装置としては、例えば特開平１１−３３７５５７
号公報のものが知られ、またこれに用いる微量分注針体
として特開２０００−１６６５３５号公報に記載のもの
が知られている。これらは定量分注を実現させるようと
するものであって、前者は分注針体に毛細管現象を利用
し、後者は中空軸部材に軸状の可動子を嵌挿して電磁石
機構とボール弁を用いて試料収容体から一定量の試料を
この可動子の嵌挿部に供給するようにした微量分注針体
を提案するものである。
【０００５】しかしながら、これらの提案のものは、分
注するドットの大きさや配列ピッチが、試料を溜めてお
く試料収容体の大きさや微量分注針体に制約されてドッ
トの集積密度を高めることには限界があり、マイクロア
レイ基板上のドット数を増加するためには同基板が大型
化し、遺伝子発現解析の作業効率が悪くなるという問題
がある。
注するドットの大きさや配列ピッチが、試料を溜めてお
く試料収容体の大きさや微量分注針体に制約されてドッ
トの集積密度を高めることには限界があり、マイクロア
レイ基板上のドット数を増加するためには同基板が大型
化し、遺伝子発現解析の作業効率が悪くなるという問題
がある。
【０００６】また、上記特開平１１−３３７５５７号公
報記載のものでは、試料収容容器と試料プレート、更に
は洗浄、乾燥ユニットの上を分注ユニットが移動して作
業を行うため、機構が複雑で、かつ微量分注針体が上下
動する構造であるなどのためにピッチ精度を高くでき
ず、更に多数のドットに分注するのに時間がかかり、効
率が低いという問題や、分注初期と終期では分注量に差
が生じて定量分注が難しい問題とか、移動中の試料の落
下で分注試料が混合してしまう虞れもあるという問題が
ある。
報記載のものでは、試料収容容器と試料プレート、更に
は洗浄、乾燥ユニットの上を分注ユニットが移動して作
業を行うため、機構が複雑で、かつ微量分注針体が上下
動する構造であるなどのためにピッチ精度を高くでき
ず、更に多数のドットに分注するのに時間がかかり、効
率が低いという問題や、分注初期と終期では分注量に差
が生じて定量分注が難しい問題とか、移動中の試料の落
下で分注試料が混合してしまう虞れもあるという問題が
ある。
【０００７】一方、上記後者の特開２０００−１６６５
３５号公報記載のものでは、微量分注針体が、中空軸部
材に嵌挿した軸状の可動子が上下動するという微小な構
造内に往復動部分及び弁機構を有するものであるため、
機構が複雑で装置としてコストが嵩み、また故障の虞れ
も大きく、メンテナンスの負担が大きいという問題があ
る。
３５号公報記載のものでは、微量分注針体が、中空軸部
材に嵌挿した軸状の可動子が上下動するという微小な構
造内に往復動部分及び弁機構を有するものであるため、
機構が複雑で装置としてコストが嵩み、また故障の虞れ
も大きく、メンテナンスの負担が大きいという問題があ
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した滴
下タイプの分注方式によってマイクロアレイを作製する
装置の問題を解消し、当業界では従来知られていない転
写という方式を新たに採用することによって、多数の試
料ドットをマイクロアレイ基板上に高密度に集積形成で
きるようにしたマイクロアレイ作製方法等の提供を目的
としてなされたものである。
下タイプの分注方式によってマイクロアレイを作製する
装置の問題を解消し、当業界では従来知られていない転
写という方式を新たに採用することによって、多数の試
料ドットをマイクロアレイ基板上に高密度に集積形成で
きるようにしたマイクロアレイ作製方法等の提供を目的
としてなされたものである。
【０００９】また本発明の別の目的は、マイクロアレイ
基板上の試料ドットを高密度に集積することに加えて、
これらのドットの位置をピッチ精度を高めることがで
き、したがって隣接ドットの接触の虞れが低減され、高
度な集積を可能とするマイクロアレイ作製装置を提供す
るところにある。
基板上の試料ドットを高密度に集積することに加えて、
これらのドットの位置をピッチ精度を高めることがで
き、したがって隣接ドットの接触の虞れが低減され、高
度な集積を可能とするマイクロアレイ作製装置を提供す
るところにある。
【００１０】更に本発明は、上記の目的を実現すること
により、遺伝子発現解析の作業を効率化し、また、試料
プレート上の試料ドットの混合を有効に防止することを
可能とすることを別の目的とする。
により、遺伝子発現解析の作業を効率化し、また、試料
プレート上の試料ドットの混合を有効に防止することを
可能とすることを別の目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、これらの目的
を実現するために、従来の微量分注方式に変えて、遺伝
子材料を含む試料を転写によって試料プレートであるマ
イクロアレイ上に形成させる新規なマイクロアレイの作
製方法などを提供するものである。
を実現するために、従来の微量分注方式に変えて、遺伝
子材料を含む試料を転写によって試料プレートであるマ
イクロアレイ上に形成させる新規なマイクロアレイの作
製方法などを提供するものである。
【００１２】上記目的を達成するために本願は以下の構
成の各発明を提供する。 （１）転写目的の遺伝子材料を含む試料の薄層、及び光
照射で気化する気化物質を含む薄層とからなり、かつ該
試料の薄層が外部側になるように基板上に積層した試料
積層体を表面に有する転写元基板に対し、上記気化物質
を含む薄層に光照射し、このときに発生するガス圧によ
り上記遺伝子材料を含む試料を上記転写元基板から離間
する方向に噴出させて、対向配置したマイクロアレイ基
板上に噴出試料を転写することを特徴とするマイクロア
レイ作製方法。 （２）上記気化物質を含む転写元基板上の試料積層体に
対する光照射は、この基板に設けた光透過性部を通して
該転写元基板の背面側から行うことを特徴とする上記発
明（１）に記載のマイクロアレイ作製方法。 （３）マイクロアレイ基板は、開口最大寸法が少なくと
も数百μｍないし数μｍ以下の矩形ないし円形をなしか
つ開口深さが少なくとも数十μｍないし数μｍ以下に設
けられた凹部が、試料の転写受入部として該マイクロア
レイ基板表面に多数設けられていることを特徴とする上
記発明（１）又は（２）に記載のマイクロアレイ作製方
法。 （４）上記マイクロアレイ基板の各転写受入部は、異な
る種類の遺伝子材料が転写されることを特徴とする上記
発明（１）ないし（３）のいずれかに記載のマイクロア
レイ作製方法。 （５）光照射により気化する気化物質を含む薄層の上
に、転写しようとする遺伝子材料を含む試料の薄層をこ
れが外部側となるように積層した試料積層体を表面に有
する転写元基板と、区画を隔てて多数の転写受入部が表
面に設けられているマイクロアレイ基板と、このマイク
ロアレイ基板と上記転写元基板を対向面に沿って相対的
に移動させ、かつ上記転写受入部に対して遺伝子材料の
試料積層体を位置決めして対向させる基板の移動・位置
決め対向手段と、所定の転写受入部に遺伝子材料を転写
するための光照射をする光照射制御部とを備え、上記転
写元基板は、試料積層体に基板の裏面側から転写に必要
な光照射を可能とし、かつその他領域への光照射は制限
するように限定された透光部を有することを特徴とする
マイクロアレイ作製装置。 （６）上記光照射制御手段は、複数の転写受入部に対し
て夫々対応する遺伝子材料の転写を一操作の光照射で同
時に行えるように設けられていることを特徴とする上記
発明（５）に記載のマイクロアレイ作製装置。 （７）上記転写元基板はその表面に、試料積層体を固定
収容した溝を有し、かつこの積層体は前記遺伝子材料を
含む試料の薄層に上記気化物質を含む薄層を塗布形成し
たフィルムからなることを特徴とする発明（５）又は
（６）に記載のマイクロアレイ作製装置に用いる転写元
基板。 （８）上記マイクロアレイ基板は、気化物質のガス圧で
噴出される遺伝子材料を含む試料の転写を受入れる凹部
が、表面に多数形成されていることを特徴とする発明
（５）又は（６）に記載のマイクロアレイ作製装置に用
いるマイクロアレイ基板。
成の各発明を提供する。 （１）転写目的の遺伝子材料を含む試料の薄層、及び光
照射で気化する気化物質を含む薄層とからなり、かつ該
試料の薄層が外部側になるように基板上に積層した試料
積層体を表面に有する転写元基板に対し、上記気化物質
を含む薄層に光照射し、このときに発生するガス圧によ
り上記遺伝子材料を含む試料を上記転写元基板から離間
する方向に噴出させて、対向配置したマイクロアレイ基
板上に噴出試料を転写することを特徴とするマイクロア
レイ作製方法。 （２）上記気化物質を含む転写元基板上の試料積層体に
対する光照射は、この基板に設けた光透過性部を通して
該転写元基板の背面側から行うことを特徴とする上記発
明（１）に記載のマイクロアレイ作製方法。 （３）マイクロアレイ基板は、開口最大寸法が少なくと
も数百μｍないし数μｍ以下の矩形ないし円形をなしか
つ開口深さが少なくとも数十μｍないし数μｍ以下に設
けられた凹部が、試料の転写受入部として該マイクロア
レイ基板表面に多数設けられていることを特徴とする上
記発明（１）又は（２）に記載のマイクロアレイ作製方
法。 （４）上記マイクロアレイ基板の各転写受入部は、異な
る種類の遺伝子材料が転写されることを特徴とする上記
発明（１）ないし（３）のいずれかに記載のマイクロア
レイ作製方法。 （５）光照射により気化する気化物質を含む薄層の上
に、転写しようとする遺伝子材料を含む試料の薄層をこ
れが外部側となるように積層した試料積層体を表面に有
する転写元基板と、区画を隔てて多数の転写受入部が表
面に設けられているマイクロアレイ基板と、このマイク
ロアレイ基板と上記転写元基板を対向面に沿って相対的
に移動させ、かつ上記転写受入部に対して遺伝子材料の
試料積層体を位置決めして対向させる基板の移動・位置
決め対向手段と、所定の転写受入部に遺伝子材料を転写
するための光照射をする光照射制御部とを備え、上記転
写元基板は、試料積層体に基板の裏面側から転写に必要
な光照射を可能とし、かつその他領域への光照射は制限
するように限定された透光部を有することを特徴とする
マイクロアレイ作製装置。 （６）上記光照射制御手段は、複数の転写受入部に対し
て夫々対応する遺伝子材料の転写を一操作の光照射で同
時に行えるように設けられていることを特徴とする上記
発明（５）に記載のマイクロアレイ作製装置。 （７）上記転写元基板はその表面に、試料積層体を固定
収容した溝を有し、かつこの積層体は前記遺伝子材料を
含む試料の薄層に上記気化物質を含む薄層を塗布形成し
たフィルムからなることを特徴とする発明（５）又は
（６）に記載のマイクロアレイ作製装置に用いる転写元
基板。 （８）上記マイクロアレイ基板は、気化物質のガス圧で
噴出される遺伝子材料を含む試料の転写を受入れる凹部
が、表面に多数形成されていることを特徴とする発明
（５）又は（６）に記載のマイクロアレイ作製装置に用
いるマイクロアレイ基板。
【００１３】上記の各発明において「マイクロアレイ基
板」というのは、一般的には、ＤＮＡ等の遺伝子（核酸
等）材料を安定して固定することができるように表面処
理されたガラスプレートなどをいい、例えば、遺伝子の
発現を検出・解析することができるハイブリダイゼーシ
ョン用のＤＮＡマイクロアレイが代表的に挙げられる。
板」というのは、一般的には、ＤＮＡ等の遺伝子（核酸
等）材料を安定して固定することができるように表面処
理されたガラスプレートなどをいい、例えば、遺伝子の
発現を検出・解析することができるハイブリダイゼーシ
ョン用のＤＮＡマイクロアレイが代表的に挙げられる。
【００１４】「試料」は、ＰＣＲによって増幅したＤＮ
Ａ断片、抽出したｃＤＮＡクローンもしくはゲノムクロ
ーン、オリゴクローンなどの遺伝子材料を、遠心、乾
燥、アミノ化、アルコール等の溶媒への溶解などの種々
の処理をして得られた溶液が挙げられるがこれらに限定
されるものではない。この試料は、遺伝子材料をポリエ
クリルニトリルや寒天と混合して調製した場合のものを
代表的に挙げることができる。「ドッド」というのは、
例えば数ナノリットル程度の容量で数十μｍ〜数百μｍ
の間隔で試料プレート上に形成される点状の印刷パター
ンをいう。「転写」は、シリンジを用いた滴下方式のも
のと区別するための手法をいい、転写元基板の上に形成
されている試料積層体の試料を、マイクロアレイ基板表
面にガス圧で転写させるようにした方式をいい、この方
式のものは、滴下方式に比べて付着量の定量化に極めて
有効である。
Ａ断片、抽出したｃＤＮＡクローンもしくはゲノムクロ
ーン、オリゴクローンなどの遺伝子材料を、遠心、乾
燥、アミノ化、アルコール等の溶媒への溶解などの種々
の処理をして得られた溶液が挙げられるがこれらに限定
されるものではない。この試料は、遺伝子材料をポリエ
クリルニトリルや寒天と混合して調製した場合のものを
代表的に挙げることができる。「ドッド」というのは、
例えば数ナノリットル程度の容量で数十μｍ〜数百μｍ
の間隔で試料プレート上に形成される点状の印刷パター
ンをいう。「転写」は、シリンジを用いた滴下方式のも
のと区別するための手法をいい、転写元基板の上に形成
されている試料積層体の試料を、マイクロアレイ基板表
面にガス圧で転写させるようにした方式をいい、この方
式のものは、滴下方式に比べて付着量の定量化に極めて
有効である。
【００１５】上記の気化物質としては、例えばパラフィ
ンなどを挙げることができ、黒く着色して用いることが
より好ましい。
ンなどを挙げることができ、黒く着色して用いることが
より好ましい。
【００１６】また、従来の微量分注針体を移動させて滴
下方式で試料プレート上に試料液のドットを形成させる
方式のものに比べて、極めて精度の高いドットパターン
の形成が実現される。
下方式で試料プレート上に試料液のドットを形成させる
方式のものに比べて、極めて精度の高いドットパターン
の形成が実現される。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面に示す実施形態
に基づいて更に説明するが、実施形態１はドットパター
ンを略数十μｍ〜数百μｍ程で形成させるようにした試
料プレートの作製例を示すものでる。
に基づいて更に説明するが、実施形態１はドットパター
ンを略数十μｍ〜数百μｍ程で形成させるようにした試
料プレートの作製例を示すものでる。
【００１８】実施形態１ 図１〜図４により説明される本例は、これらの図に示す
ように、下面に８か所の試料受入部１０１ａ〜１０１ｈ
を有するように形成されたマイクロアレイ基板１に対し
て、試料ａ〜ｄ、及び試料ｅ〜ｈの積層体（以下「試料
フィルム」という）２０１ａ〜２０１ｄ、及び２０１ｅ
〜２０１ｈが凹所に埋め込まれて形成された転写元基板
２が、下側に対向されるように配置・位置決めされて、
光源３からの光照射により、試料フィルムの試料をマイ
クロアレイ基板１の所定の試料受入部１０１内に転写す
るように設けられている。
ように、下面に８か所の試料受入部１０１ａ〜１０１ｈ
を有するように形成されたマイクロアレイ基板１に対し
て、試料ａ〜ｄ、及び試料ｅ〜ｈの積層体（以下「試料
フィルム」という）２０１ａ〜２０１ｄ、及び２０１ｅ
〜２０１ｈが凹所に埋め込まれて形成された転写元基板
２が、下側に対向されるように配置・位置決めされて、
光源３からの光照射により、試料フィルムの試料をマイ
クロアレイ基板１の所定の試料受入部１０１内に転写す
るように設けられている。
【００１９】上記の試料フィルムを有する転写元基板２
は、本例では、各４条（ａ〜ｄ、及びｅ〜ｈ）の溝２０
２を並列に形成した基板に対して、溝底部側の気化物質
（例えばパラフィン）の薄層２０１１の上に、遺伝子材
料を含む試料の薄層２０１２が積層された積層体２０１
を有していると共に、この溝２０２を形成している部分
は、光照射が該基板の裏面側からできるように透光性部
材２０３により形成されている。
は、本例では、各４条（ａ〜ｄ、及びｅ〜ｈ）の溝２０
２を並列に形成した基板に対して、溝底部側の気化物質
（例えばパラフィン）の薄層２０１１の上に、遺伝子材
料を含む試料の薄層２０１２が積層された積層体２０１
を有していると共に、この溝２０２を形成している部分
は、光照射が該基板の裏面側からできるように透光性部
材２０３により形成されている。
【００２０】上記転写元基板２は、例えば、上記各溝の
底部に気化物質を塗布し、その上に遺伝子材料を含みか
つ乾燥等で固化するパラフィンを混合した混合物を塗布
して乾燥処理することにより作成することができる。
底部に気化物質を塗布し、その上に遺伝子材料を含みか
つ乾燥等で固化するパラフィンを混合した混合物を塗布
して乾燥処理することにより作成することができる。
【００２１】なお、これらの転写元基板２及びマイクロ
アレイ基板１は、一般的には厚み数ｍｍ程度のものが好
ましく用いられ、マイクロアレイ基板１の試料受入部１
０１は、その開口最大寸法が５０μｍの矩形形状に設け
られている。また転写元基板２の溝に埋設固定されてい
る試料フィルム２０１は、一般的には厚み２〜１０μｍ
程度のものとして設けられる。この試料フィルム２０１
に対して光照射する光源は、発熱の少ないパルスレーザ
光源などが好ましく用いられ１ｍｍ秒程度の短時間の光
照射で気化物質をガス化させるようにすることが好まし
い。またガス化により発生する試料の転写のためには、
発生するガス圧が数十気圧程度となるようにするのが好
ましい。
アレイ基板１は、一般的には厚み数ｍｍ程度のものが好
ましく用いられ、マイクロアレイ基板１の試料受入部１
０１は、その開口最大寸法が５０μｍの矩形形状に設け
られている。また転写元基板２の溝に埋設固定されてい
る試料フィルム２０１は、一般的には厚み２〜１０μｍ
程度のものとして設けられる。この試料フィルム２０１
に対して光照射する光源は、発熱の少ないパルスレーザ
光源などが好ましく用いられ１ｍｍ秒程度の短時間の光
照射で気化物質をガス化させるようにすることが好まし
い。またガス化により発生する試料の転写のためには、
発生するガス圧が数十気圧程度となるようにするのが好
ましい。
【００２２】またマイクロアレイ基板１の凹部の形状
は、矩形、円形など特に限定されず、凹部の深さも一般
的には厚み２〜１０μｍ程度のものとして設けられる。
は、矩形、円形など特に限定されず、凹部の深さも一般
的には厚み２〜１０μｍ程度のものとして設けられる。
【００２３】図２は、上記のマイクロアレイ基板１と転
写元基板２の位置関係及び移動手段を説明するための図
であり、本例においては、ａ〜ｄの試料を転写する第一
ステーション４と、ｅ〜ｈの試料を転写する第二ステー
ション５を有するように設けられていて、このために、
マイクロアレイ基板１を一方向に間欠的に移動させるた
めの移動・位置決め手段として、次の構成のものが用い
られる。
写元基板２の位置関係及び移動手段を説明するための図
であり、本例においては、ａ〜ｄの試料を転写する第一
ステーション４と、ｅ〜ｈの試料を転写する第二ステー
ション５を有するように設けられていて、このために、
マイクロアレイ基板１を一方向に間欠的に移動させるた
めの移動・位置決め手段として、次の構成のものが用い
られる。
【００２４】すなわち、固定部６０１に固定された水平
方向の移動を可能とする水平エアシリンダ装置６のピス
トンロッド６０２の先端に移動プレート６０３を設け、
この移動プレート６０３に、上下方向に進退動する三つ
のリフトシリンダ装置６０４を所定の間隔で設け、この
リフトシリンダ装置６０４のピストンロッド下端に設け
た吸着パッド６０４１が、マイクロアレイ基板１を吸着
吊持し、あるいは吸着を解除すると共に、上記水平エア
シリンダ装置６の水平方向の往復動により、マイクロア
レイ基板１を所定時間毎に水平方向に送り移動するよう
になっている。
方向の移動を可能とする水平エアシリンダ装置６のピス
トンロッド６０２の先端に移動プレート６０３を設け、
この移動プレート６０３に、上下方向に進退動する三つ
のリフトシリンダ装置６０４を所定の間隔で設け、この
リフトシリンダ装置６０４のピストンロッド下端に設け
た吸着パッド６０４１が、マイクロアレイ基板１を吸着
吊持し、あるいは吸着を解除すると共に、上記水平エア
シリンダ装置６の水平方向の往復動により、マイクロア
レイ基板１を所定時間毎に水平方向に送り移動するよう
になっている。
【００２５】以上の構成の装置を用いて行われる転写の
作業例図１及び図４により説明すると、転写元基板２を
該基板保持枠７により、マイクロアレイ基板１の移動方
向とは直交する方向に図示しない間欠的移動手段により
移動させ、上記図２のエアシリンダ装置６等により所定
の転写位置に移動されたマイクロアレイ基板１が転写元
基板２と所定の位置関係となるように位置決めして関係
付けられると、光源３から転写元基板２の背面側から光
照射が行われ、透光性部材２０３を通して上記積層体２
０１の薄層２０１１中の気化物質が瞬時にガス化する。
そしてこのガス化時に発生する圧力により、遺伝子材料
を含む薄層２０１２がマイクロアレイ基板側に噴出さ
れ、対向配置されている試料受入部１０１に入って固定
される。なお、図４の例は代表的に一つの位置で行われ
る状態を示しているが、図１に示すように４箇所を同時
に一括して転写処理することもできる。
作業例図１及び図４により説明すると、転写元基板２を
該基板保持枠７により、マイクロアレイ基板１の移動方
向とは直交する方向に図示しない間欠的移動手段により
移動させ、上記図２のエアシリンダ装置６等により所定
の転写位置に移動されたマイクロアレイ基板１が転写元
基板２と所定の位置関係となるように位置決めして関係
付けられると、光源３から転写元基板２の背面側から光
照射が行われ、透光性部材２０３を通して上記積層体２
０１の薄層２０１１中の気化物質が瞬時にガス化する。
そしてこのガス化時に発生する圧力により、遺伝子材料
を含む薄層２０１２がマイクロアレイ基板側に噴出さ
れ、対向配置されている試料受入部１０１に入って固定
される。なお、図４の例は代表的に一つの位置で行われ
る状態を示しているが、図１に示すように４箇所を同時
に一括して転写処理することもできる。
【００２６】又、本例は、マイクロアレイ基板１を上側
に、転写元基板２を下側に配置した例として示している
が、これは逆の関係であってもよい。
に、転写元基板２を下側に配置した例として示している
が、これは逆の関係であってもよい。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、多数の試料ドットを高
密度に集積できるＤＮＡマイクロアレイ等の作製装置を
提供することができる他、以下の効果が奏される。 （１）試料プレート上の試料ドットを高密度に集積でき
るので、遺伝子発現の解析を能率的にかつ迅速に行うこ
とができる。 （２）転写する遺伝子材料のドットの集積ピッチの精度
を高くできるので、高密度集積を有効に行うことができ
る。 （３）マイクロアレイ基板上の遺伝子材料が隣接する同
士の間で混合することを防止できる。 （４）転写方式を採用するものであるので、試料プレー
トの作製作業が簡単になり、また、機構が簡単でモータ
等の駆動源の数を少なくできる。 （５）リフト機構や移動機構を用いてマイクロアレイ基
板を効率的に移動させることができ、作業の効率化を実
現できる。 （６）従来方式に比べて、装置を小型にできるので、小
型の試料プレートを有利に用いることができる。
密度に集積できるＤＮＡマイクロアレイ等の作製装置を
提供することができる他、以下の効果が奏される。 （１）試料プレート上の試料ドットを高密度に集積でき
るので、遺伝子発現の解析を能率的にかつ迅速に行うこ
とができる。 （２）転写する遺伝子材料のドットの集積ピッチの精度
を高くできるので、高密度集積を有効に行うことができ
る。 （３）マイクロアレイ基板上の遺伝子材料が隣接する同
士の間で混合することを防止できる。 （４）転写方式を採用するものであるので、試料プレー
トの作製作業が簡単になり、また、機構が簡単でモータ
等の駆動源の数を少なくできる。 （５）リフト機構や移動機構を用いてマイクロアレイ基
板を効率的に移動させることができ、作業の効率化を実
現できる。 （６）従来方式に比べて、装置を小型にできるので、小
型の試料プレートを有利に用いることができる。
【図１】本発明のマイクロアレイ基板に試料を転写する
方法を示す実施形態１の概要を示した図。
方法を示す実施形態１の概要を示した図。
【図２】同実施形態１のマイクロアレイ基板を移動・位
置決めさせる機構の概要を示した図。
置決めさせる機構の概要を示した図。
【図３】同マイクロアレイ基板の構成概要を示した図で
あり(ａ)は平面図、(ｂ)は縦断面図である。
あり(ａ)は平面図、(ｂ)は縦断面図である。
【図４】同実施形態１のマイクロアレイ基板に試料を転
写する際の状況を説明するための図。
写する際の状況を説明するための図。
１・・・マイクロアレイ基板 １０１（１０１ａ〜１０１ｈ）・・・試料フィルム ２・・・転写元基板 ２０１・・・積層体 ２０１１・・・気化物質を含む薄層 ２０１２・・・遺伝子材料を含む薄層 ２０２・・・溝 ２０３・・・透光性部材 ３・・・光源 ４・・・第一ステーション ５・・・第二ステーション ６・・・水平エアシリンダ装置 ６０１・・・固定部 ６０２・・・ピストンロッド ６０３・・・移動プレート ６０４・・・リフトシリンダ装置 ６０４１・・・吸着パッド
Claims (8)
- 【請求項１】 転写目的の遺伝子材料を含む試料の薄
層、及び光照射で気化する気化物質を含む薄層とからな
り、かつ該試料の薄層が外部側になるように基板上に積
層した試料積層体を表面に有する転写元基板に対し、前
記気化物質を含む薄層に光照射し、このときに発生する
ガス圧により前記遺伝子材料を含む試料を前記転写元基
板から離間する方向に噴出させて、対向配置したマイク
ロアレイ基板上に噴出試料を転写することを特徴とする
マイクロアレイ作製方法。 - 【請求項２】 前記気化物質を含む転写元基板上の試料
積層体に対する光照射は、この基板に設けた光透過性部
を通して該転写元基板の背面側から行うことを特徴とす
る請求項１に記載のマイクロアレイ作製方法。 - 【請求項３】 前記マイクロアレイ基板は、開口最大寸
法が少なくとも数百μｍないし数μｍ以下の矩形ないし
円形をなしかつ開口深さが少なくとも数十μｍないし数
μｍ以下に設けられた凹部が、試料の転写受入部として
該マイクロアレイ基板表面に多数設けられていることを
特徴とする請求項１又は２に記載のマイクロアレイ作製
方法。 - 【請求項４】 前記マイクロアレイ基板の各転写受入部
は、異なる種類の遺伝子材料が転写されることを特徴と
する請求項１ないし３のいずれかに記載のマイクロアレ
イ作製方法。 - 【請求項５】 光照射により気化する気化物質を含む薄
層の上に、転写しようとする遺伝子材料を含む試料の薄
層をこれが外部側となるように積層した試料積層体を表
面に有する転写元基板と、区画を隔てて多数の転写受入
部が表面に設けられているマイクロアレイ基板と、この
マイクロアレイ基板と前記転写元基板を対向面に沿って
相対的に移動させ、かつ前記転写受入部に対して遺伝子
材料の試料積層体を位置決めして対向させる基板の移動
・位置決め対向手段と、所定の転写受入部に遺伝子材料
を転写するための光照射をする光照射制御部とを、備
え、 前記転写元基板は、試料積層体に基板の裏面側から転写
に必要な光照射を可能とし、かつその他領域への光照射
は制限するように限定された透光部を有することを特徴
とするマイクロアレイ作製装置。 - 【請求項６】 前記光照射制御手段は、複数の転写受入
部に対して夫々対応する遺伝子材料の転写を一操作の光
照射で同時に行えるように設けられていることを特徴と
する請求項５に記載のマイクロアレイ作製装置。 - 【請求項７】 前記転写元基板はその表面に、試料積層
体を固定収容した溝を有し、かつこの積層体は前記遺伝
子材料を含む試料の薄層に前記気化物質を含む薄層を塗
布形成したフィルムからなることを特徴とする請求項５
又は６に記載のマイクロアレイ作製装置に用いる転写元
基板。 - 【請求項８】 前記マイクロアレイ基板は、気化物質の
ガス圧で噴出される遺伝子材料を含む試料の転写を受入
れる凹部が、表面に多数形成されていることを特徴とす
る請求項５又は６に記載のマイクロアレイ作製装置に用
いるマイクロアレイ基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000320580A JP2002125654A (ja) | 2000-10-20 | 2000-10-20 | マイクロアレイ作製方法及び装置、並びにこれに用いるマイクロアレイ基板、及び遺伝子材料の転写元基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000320580A JP2002125654A (ja) | 2000-10-20 | 2000-10-20 | マイクロアレイ作製方法及び装置、並びにこれに用いるマイクロアレイ基板、及び遺伝子材料の転写元基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002125654A true JP2002125654A (ja) | 2002-05-08 |
Family
ID=18798841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000320580A Pending JP2002125654A (ja) | 2000-10-20 | 2000-10-20 | マイクロアレイ作製方法及び装置、並びにこれに用いるマイクロアレイ基板、及び遺伝子材料の転写元基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002125654A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004021904B4 (de) * | 2004-05-04 | 2011-08-18 | Carl Zeiss Microlmaging GmbH, 07745 | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer Analyseanordnung mit diskreten, separaten Messbereichen zur biologischen, biochemischen oder chemischen Analyse |
-
2000
- 2000-10-20 JP JP2000320580A patent/JP2002125654A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004021904B4 (de) * | 2004-05-04 | 2011-08-18 | Carl Zeiss Microlmaging GmbH, 07745 | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer Analyseanordnung mit diskreten, separaten Messbereichen zur biologischen, biochemischen oder chemischen Analyse |
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|
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|
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|
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|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090210 |