JP2002243751A - プローブ・アレイ製造用液体吐出装置およびプローブ・アレイ製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノズル形成面に残されたプローブを含む液滴
が、これと異なるプローブ溶液を吐出するノズルに入り
込むことによる混液を防止することができるプローブ・
アレイ製造用の液体吐出装置及びそれを用いたプローブ
・アレイの製造装置、ならびにこれらを用いたプローブ
・アレイの調製方法を提供すること。 【解決手段】 ノズルと、プローブ溶液をノズルの開口
から吐出させるための吐出エネルギー発生手段とを有す
る液体吐出部の必要数をノズル形成面に配置した液体吐
出装置を用いて担体上に二次元アレイ状に異種のプロー
ブが配列されたプローブ・アレイを調製する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プローブ・アレイ
を作製するための液体吐出装置、該吐出ヘッドを用いた
プローブ・アレイの製造装置及びプローブ・アレイ調製
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】遺伝子ＤＮＡの塩基配列の解析を行う
際、あるいは同時に多項目に関して高信頼性で遺伝子診
断などを行う際、目的とする塩基配列を有するＤＮＡを
複数種のプローブを用いて選別することが必要となる。
この選別作業に利用されるプローブ複数種を提供する手
段として、ＤＮＡマイクロチップが注目を浴びている。
また、薬剤等のハイスループット・スクリーニングやコ
ンビナトリアル・ケミストリーにおいても、対象となる
タンパク質や、薬物の溶液を多数（例えば、９６種、３
８４種、１５３６種）を並べ、秩序立ったスクリーニン
グを行うことが必要となる。その目的で多数種の薬剤を
配列するための手法、その状態での自動化されたスクリ
ーニング技術、専用の装置、一連のスクリーニング操作
を制御し、また結果を統計的に処理するためのソフトウ
ェア等も開発されてきている。

【０００３】これら並列的なスクリーニング作業は、基
本的に、評価すべき物質に対して、選別する手段となる
既知のプローブを多数並べてなる、いわゆるプローブ・
アレイを利用することで、同じ条件の下、プローブに対
する作用、反応などの有無を検出するものである。一般
的に、どのようなプローブに対する作用、反応を利用す
るかは予め決定されており、従って、ひとつのプローブ
・アレイに搭載されるプローブ種は、例えば、塩基配列
の異なる一群のＤＮＡプローブなど、大きく区分すると
一種類の物質である。すなわち、一群のプローブに利用
される物質は、例えば、ＤＮＡ、タンパク質、合成され
た化学物質（薬剤）などである。多くの場合、一群をな
すプローブ複数種からなるプローブ・アレイを用いるこ
とが多いが、スクリーニング作業性質によっては、プロ
ーブとして、同一の塩基配列を有するＤＮＡ、同一のア
ミノ酸配列を有するタンパク質、同一の化学物質を多数
点並べ、アレイ状とした形態を利用することもあり得
る。これらは主として薬剤スクリーニング等に用いられ
る。

【０００４】一群をなすプローブ複数種からなるプロー
ブ・アレイでは、具体的には、異なる塩基配列を有する
一群のＤＮＡ、異なるアミノ酸配列を有する一群のタン
パク質、あるいは異なる化学物質の一群について、その
一群を構成する複数種を、所定の配列順序に従って、ア
レイ状に基板上などに配置する形態をとることが多い。
なかでも、ＤＮＡプローブ・アレイは、遺伝子ＤＮＡの
塩基配列の解析や、同時に、多項目について、信頼性の
高い遺伝子診断を行う際などに用いられる。

【０００５】この一群をなすプローブ複数種からなるプ
ローブ・アレイにおける課題のひとつは、できるだけ多
種類のプローブ、例えば、多種類の塩基配列を有するＤ
ＮＡプローブを一つの基板上に載せることである。換言
するならば、如何に高密度にプローブをアレイ状に並べ
ることができるかである。

【０００６】その一つの手法として、所定容量のプロー
ブ溶液を基板上に吐出して、２次元アレイ状に塗布する
方法がある。このように、複数のプローブ溶液を吐出さ
せる液体吐出装置として、プリンティング用として、一
般的に用いられているインクジェットヘッドを用いる方
法が、特開平11-187900公報に開示されている。

【０００７】ところで、前記したように、プローブ・ア
レイはより多くのプローブを基板上に載せることが望ま
れる。その場合、液体吐出装置として、プリンティング
用インクジェットヘッドを用いるのではなく、プローブ
・アレイ調整に適した液体吐出装置の構成が望ましい。
具体的には、複数のノズルを２次元アレイ状に配置した
液体吐出装置が望ましい。このとき、吐出する複数のプ
ローブ溶液と同一のノズル数を有する構成でも良い。ま
た、一つの液体吐出装置から吐出可能なプローブ溶液の
種類は多いほど好ましい。

【０００８】このようにプローブ・アレイ調整用液体吐
出装置は、２次元アレイ状に配置した多数のノズルを有
するため、以下のような更に改善すべき問題がある。つ
まり、従来の液体吐出装置は２次元アレイ状に配置した
多数のノズルを有し、その各々で異なったプローブ溶液
を吐出しているため、吐出時にプローブ基板に吐出され
ず、ノズル形成面に残された液滴が他のプローブ溶液を
吐出するノズルに入り込み混液するという問題が生じる
場合があるという問題があった。プローブ・アレイの場
合、検出精度を所望のレベルに維持するには、異なるプ
ローブ溶液間での混液は、通常のプリント用のインクジ
ェットヘッドとは異なる所望の検出精度の達成に必要な
レベルで防止される必要がある。

【０００９】混液を防止する手法として、各々のノズル
開口の間隔を広くする方法が考えられるが、この方法は
液体吐出装置の大型化とコストアップにつながり、ま
た、この手法をとった場合でも、混液する危険性が否定
できない場合がある。

【００１０】また、前述したように、プローブ製造用液
体吐出装置のノズル配列密度は、プローブ配列密度に近
いほうが望ましく、かつ、高密度に配列することが望ま
れる。しかしながら、上記のように、混液を防止するた
めにノズルの間隔を広く設けると、プローブ製造用液体
吐出装置のノズル配列密度を高密度に配列することがで
きない。

【００１１】また、従来のプリンティング用インクジェ
ット記録装置においては、吐出時に記録媒体に吐出され
ずノズル形成面に残された液滴を除去する手段として、
ゴム製のブレードを用い、これによりノズル形成面を拭
くという手段が一般的であった。しかしながら、前述し
たように、プローブ製造用液体吐出装置は、多種類のプ
ローブを吐出するノズルを高密度に配列するのが望まし
い為、従来のインクジェット記録装置のようにゴム製の
ブレードで、各ノズルの周囲のノズル形成面に残された
液滴を一括で拭くと、ノズル内に、他のノズルから吐出
されノズル形成面に残された異種の液滴を引き込まれる
という問題があった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記の課題を
解決することを目的としてなされたもので、その目的
は、複数種の液体を吐出するノズル開口のノズル形成面
における配列密度を高密度に配列した際にも、吐出時に
担体上に吐出されずにノズル形成面に残されたプローブ
溶液が、これと異なるプローブ溶液を吐出するノズルに
入り込むことによる混液を防止することができるプロー
ブ・アレイ製造用の液体吐出装置を提供することにあ
る。

【００１３】本発明の他の目的は、吐出時に担体へ吐出
されずにノズル形成面に残されたプローブ溶液を、これ
とは異種のプローブ溶液を吐出するノズルへ引き込むこ
となくノズル形成面から除去する手段を有するプローブ
・アレイの製造装置を提供することにある。

【００１４】本発明の他の目的は、上記のプローブ・ア
レイの製造装置を用いたプローブ・アレイの調製方法を
提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明にかかるプローブ
・アレイ製造用の液体吐出装置は、固相基板上に複数種
のプローブを二次元アレイ状に配列したプローブ・アレ
イの製造用の液体吐出装置であって、液滴を吐出するた
めのノズルと、該ノズルに供給される液体を該ノズルの
開口から吐出させる吐出エネルギー発生手段とを有する
液体吐出部を、少なくとも前記複数種のプローブに対応
する個数備え、かつこれらのノズルの開口が配列された
ノズル形成面を有し、該ノズル形成面は、各ノズル開口
の周りに設けられた撥水領域と、異種のプローブ溶液を
吐出するノズル開口の周りに設けられた撥水領域間に、
該ノズル形成面へ付着した液体を除去するために用いら
れる空気流の方向と同じ方向に伸びる親水領域と、を有
することを特徴とする。

【００１６】また、本発明にかかるプローブ・アレイの
製造装置は、上記の構成の液体吐出装置と、該のノズル
形成面に対して、該ノズル形成面上の付着液体を除去す
るための空気流を形成するための空気流形成手段と、を
有することを特徴とする。

【００１７】また、本発明にかかる液体吐出装置の他の
態様は、担体上に複数のプローブを配置したプローブ担
体の製造に用いられ、プローブを含有する液体を前記担
体に対して吐出するための液体吐出装置であって、前記
複数のプローブに対応した数の液体吐出口を有する液体
吐出口形成面を備え、前記各液体吐出口はその周りに撥
水領域を備え、異なる液体吐出口の前記撥水領域間に前
記液体吐出口形成面い付着した前記液体を除去するため
に用いられる空気流の方向と同じ方向に伸びる親水領域
を有することを特徴とする液体吐出装置である。

【００１８】また、本発明にかかるプローブ担体の製造
装置は、上記構成の液体吐出装置と、前記液体吐出口形
成面に付着した前記液体を除去するために用いられる空
気流形成手段とを備えることを特徴とするプローブ担体
の製造装置。

【００１９】また、本発明にかかるプローブ担体の製造
方法は、担体上に複数のプローブに対応した数の液体吐
出口から各プローブを含有する液体を吐出することで複
数のプローブが配置されるプローブ担体の製造方法であ
って、前記各液体吐出口はその周りに撥水領域を備え、
異なる液体吐出口の前記撥水領域間に親水領域を有する
液体吐出口形成面を有し、前記液体吐出口から前記液体
を前記担体上に吐出する工程と、前記液体吐出口形成面
に付着した前記液体を除去するために前記親水領域に沿
って空気流を付与する工程とを備えることを特徴とす
る。

【００２０】本発明における親水領域は、液体除去ため
の空気流の方向における上流から下流に向けて幅が広く
なるように、あるいは溝の深さが深くなるように設ける
ことができる。

【００２１】本発明の構成によれば、ノズル開口の周囲
を撥水領域とし、かつ異種のプローブ溶液を吐出するノ
ズル開口の撥水領域間の所定位置に、親水領域を設けて
撥水領域を分割したことで、ノズルに液滴が流れ込むこ
とによる異種の溶液の混液が防止される。

【００２２】更に、プローブ・アレイ製造装置に、ノズ
ル形成面に残った液滴を吹き飛ばすための空気流を生じ
させる空気噴射手段や空気吸引手段を用いた空気流形成
手段を設け、かつ上記親水領域を空気流の方向と同一方
向に伸びるように設けることで、撥水領域に付着した液
滴は、その他のノズルに到達することなく、親水領域を
へ吹き流され、親水領域に付着した液滴は空気流によっ
て吹き飛ばされたり、ノズル形成面外に親水領域上を移
動して効果的に誘導されて排出される。

【００２３】なお、担体（固相基板）上に固定されたプ
ローブは、特定のターゲット（標的）によって認識され
得るもので、しばしばリガンドと呼ばれる表面固定分子
である。更に、このプローブには、特定の標的によって
認識され得るオリゴヌクレオチドやポリヌクレオチド、
あるいはその他のポリマーなどが含まれる。文脈に依存
して、用語「プローブ」は、個々のポリヌクレオチド分
子などのプローブ機能を有する分子、および分散した位
置に表面固定された同じ配列のポリヌクレオチドなどの
同じプローブ機能を有する分子の集団の両方をいう。プ
ローブおよび標的は、しばしば、文脈に依存して交換可
能に使用され、プローブは、リガンド−抗リガンド対の
一部として標的と結合し得るか、または結合するように
なり得るものである。本発明におけるプローブ及び標的
は、天然において見出されるような塩基、またはそのア
ナログを含み得る。

【００２４】また、担体上に支持されるプローブの一例
としては、標的核酸とハイブリダイゼーション可能な塩
基配列よりなるオリゴヌクレオチドの一部に、リンカー
を介して蛍光色素と、担体との結合物とを有するもの
で、担体との結合部において担体表面に連結された構造
を有するもとを挙げることができる。なお、このようか
構成の場合における蛍光色素と担体との結合部のオリゴ
ヌクレオチドの分子内での位置は、所望とするハイブリ
ダイゼーション反応を損なわない範囲内において特に限
定されない。

【００２５】本発明の方法が適用されるプローブ・アレ
イに採用されるプローブは、その使用目的に応じて、適
宜選択されるものであるが、本発明の方法を好適に実施
する上では、製造される前記二次元プローブ・アレイ
が、そのプローブはＤＮＡ、ＲＮＡ、ｃＤＮＡ（コンプ
リメンタリーＤＮＡ）、ＰＮＡ、オリゴヌクレオチド、
ポリヌクレオチド、その他の核酸、オリゴペプチド、ポ
リペプチド、タンパク質、酵素、酵素に対する基質、抗
体、抗体に対するエピトープ、抗原、ホルモン、ホルモ
ンレセプター、リガンド、リガンドレセプター、オリゴ
糖及びポリ糖のから選択される少なくとも１種であるこ
とが好ましい。

【００２６】一方、本発明の方法により製造されるプロ
ーブ・アレイは、担体表面に結合可能な構造を有したプ
ローブを含んでいることが好ましく、この担体上へのプ
ローブの固定は、前記プローブを担体表面に結合させて
なすことが望ましい。

【００２７】その際、プローブが有する前記担体表面に
結合可能な構造は、アミノ基、スルフィドリル基、カル
ボキシル基、水酸基、酸ハライド化物（ハロホルミル
基；−ＣＯＸ）、ハライド化物（−Ｘ）、アジリジン、
マレイミド基、スクシイミド、イソチオシアネート、ス
ルフォニルクロリド（−ＳＯ₂Ｃｌ）、アルデヒド（ホ
ルミル基；−ＣＨＯ）、ヒドラジン及びヨウ化アセトア
ミドなどの有機官能基の少なくとも１種を導入する処理
により形成されたものであることが好ましい。また、プ
ローブ側の担体への結合に必要な構造に応じて、担体の
表面に必要とされる処理を施してもよい。

【００２８】なお、プローブ担体のうち、アレー状にプ
ローブが配置されているものを特にプローブ・アレイと
いう。

【００２９】

【発明の実施の形態】本発明のプローブ・アレイの調製
に用いる液体吐出装置は、ノズルと、ノズルに供給され
た液体をノズルの開口から液滴として吐出するための液
体吐出エネルギーを発生する出エネルギー発生手段とを
有する複数の液体吐出部を有し、各液体吐出部の有する
ノズル開口が所定の配置で配列されたノズル形成面を有
するものである。

【００３０】このノズル形成面におけるノズル開口の配
列としては、二次元アレイ状の配列を好適に用いること
ができる。

【００３１】上記液体吐出部を形成する構造としては、
例えば、基板と、該基板の表側の面の上に設けたノズル
の二次元アレイ状の配列と、該基板の裏側の面の各ノズ
ルと相対する位置に一体型に成形された液体リザーバー
とを有するチップをその構成の一部とし、それぞれが対
応するノズルと液体リザーバーを連通させるための貫通
経路が設けられることで各液体吐出部が構成された構造
を好適なものとして挙げることができる。この基板とし
ては、例えば、半導体またはガラスからなる基板を用い
ることができる。

【００３２】更に、前記構造のチップを単独で用いて、
あるいは複数のチップを組合せて、液体吐出装置を構成
することできる。複数のチップを用いる際には、各チッ
プは同一の構造を有するものでも、異なる構造の組合せ
を少なくとも１つ有するものでもよい。

【００３３】なお、本発明の方法に適用されるプローブ
は、その使用目的に応じて、適宜選択されるものであ
る。本発明の方法を好適に実施する上で、プローブとし
ては、先に挙げたように、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ｃＤＮＡ
（コンプリメンタリーＤＮＡ）、ＰＮＡ、オリゴヌクレ
オチド、ポリヌクレオチド、その他の核酸、オリゴペプ
チド、ポリペプチド、タンパク質、酵素、酵素に対する
基質、抗体、抗体に対するエピトープ、抗原、ホルモ
ン、ホルモンレセプター、リガンド、リガンドレセプタ
ー、オリゴ糖及びポリ糖から選択された少なくとも１種
を用いることができる。

【００３４】一方、本発明の方法により調製されるプロ
ーブ・アレイは、担体表面に結合可能な構造を有したプ
ローブを含んでいることが好ましく、この担体上へのプ
ローブの固定は、前記プローブを担体表面に結合させて
なすことが望ましい。

【００３５】その際、プローブが有する前記担体表面に
結合可能な構造は、アミノ基、スルフィドリル基、カル
ボキシル基、水酸基、酸ハライド化物（ハロホルミル
基；−ＣＯＸ）、ハライド化物（−Ｘ）、アジリジン、
マレイミド基、スクシイミド、イソチオシアネート、ス
ルフォニルクロリド（−ＳＯ₂Ｃｌ）、アルデヒド（ホ
ルミル基；−ＣＨＯ）、ヒドラジン及びヨウ化アセトア
ミドなどの有機官能基の少なくとも１種を導入する処理
により形成されたものであることが好ましい。また、プ
ローブ側の担体への結合に必要な構造に応じて、担体の
表面に必要とされる処理を施してもよい。このような処
理としては、上記の各種有機官能基と反応して共有結合
を形成する構造や有機官能基を導入する処理を挙げるこ
とができる。

【００３６】なお、上に述べた種々の態様に応じて、こ
の調整装置も対応した構成上の特徴の付加がなされた装
置とすることが望ましい。

【００３７】なお、本発明の液体吐出装置は、異なるプ
ローブ溶液を吐出する複数の液体吐出部を少なくとも有
するものであるが、同じプローブを吐出する液体吐出部
を複数設けてもよい。

【００３８】本発明の液体吐出装置のノズル形成面に設
けられる撥水領域と付着液体を所定方向へ誘導する親水
領域は、ノズル形成面に液体が付着して残存した場合
に、この残存液体をノズル形成面から他のノズルへの混
入を生じさせることなく効果的に排除できるように設け
られるもので、かかる効果が得られるノズル形成面上の
位置及びパターンで形成される。これらの撥水領域と親
水領域の組合せをノズル形成面に用いることで、ノズル
形成面に付着したプローブ溶液を、ノズル形成面から効
果的に除去することができ、この付着したプローブ溶液
が、これとは異なるプローブ溶液を吐出するノズル内へ
侵入することによるこれらの混合の発生が防止される。

【００３９】なお、上に述べた種々の態様に応じて、本
発明にかかる液体吐出装置及びそれを用いたプローブ・
アレイの調整装置も、対応した構成上の特徴の付加がな
されたものとされる。

【００４０】

【実施例】（実施例１）図５は、本発明によるプローブ
製造用液体吐出装置の有する半導体基板に設けた液体吐
出部の構成を示す断面図である。この液体吐出部は、ノ
ズル２と、ノズル２から液体を吐出させるための熱エネ
ルギーを発生するためのヒータ素子５とを有する。各部
分は公知のインクジェットヘッドの材料から構成するこ
とができる。例えば、基板はシリコン等の半導体の他に
ガラス等の材料から構成するこができる。また、ヒータ
ー素子５にはこれを駆動するための一対の電極（不図
示）が接続されている。更に、ヒータ素子５の上には必
要に応じて保護層や耐キャビテーション膜などが設けら
れている。

【００４１】図５において、ノズル２の上方にはプロー
ブ溶液を膜発泡させてノズル２の開口から吐出させるた
めのヒータ素子５が配置されている。プローブ溶液は液
体リザーバーとしてのチップタンク６の上面から、チュ
ーブやピペットにより供給され、ノズル２内に充填され
る。その際、図に示されるように基板１０を貫通する経
路として設けられた流路７が極めて短いため、プローブ
溶液が注入されると、ノズル２内はすぐにプローブ溶液
で満たされるため、ノズルの吸引動作などを行う手段は
不要で、必要に応じて予備吐出を行う程度で吐出を正常
に行うことができる。

【００４２】なお、吐出エネルギー発生手段としては、
上記のヒータ素子以外に各種のインクジェット方式にお
いて利用されているものを用いることができる。

【００４３】図１に、本発明にプローブ製造用液体吐出
装置を構成する基板として半導体を用いた平板状のチッ
プのノズル形成面の本実施例の模式図を示す。図１に示
したように、チップ１は図１において縦方向に、隣接ノ
ズル間隔が１．２７ｍｍ（２０ｄｐｉ相当）に配列され
た８個のノズル開口からなるノズル群が横方向に５列設
けられ、隣接するノズル開口群の間隔（各列の間隔）も
２０ｄｐｉに設定されている。チップの長辺方向の長さ
は１２ｍｍ、短辺方向の長さは７ｍｍであり、１つのチ
ップでのノズル数は４０個である。

【００４４】また、各ノズル２の開口の周囲に撥水領域
４を設け、隣接する異種のプローブ溶液を吐出するノズ
ル開口の周囲の撥水領域４間にノズル形成面に付着した
プローブ溶液をノズル形成面外へ誘導するための親水領
域３を設けた。上記のような構成をとることにより、複
数種のプローブ溶液を同一装置で吐出する際、吐出時に
担体に吐出されなかったプローブ溶液の液滴がノズル形
成面に溜まった場合においても、液滴は親水領域３に引
き込まれ、これが他のプローブ溶液を吐出するノズル２
に入り込むことによる混液の発生を防止することができ
る。本発明における親水領域３及び撥水領域４は、公知
の方法によって形成することができる。また、親水領域
３および親水領域４の幅は、液滴の種類、ノズル口径、
吐出体積等の要素により変更できるものである。

【００４５】このようなチップを単独で、あるいは複数
を平面状に配列して各チップの有すを合せてノズル全体
で二次元アレイ状のノズル開口の配列を形成して、液体
吐出装置を構成することができる。

【００４６】さらに、本発明によるプローブ製造用液体
吐出装置を搭載するプローブ・アレイ製造装置は、ノズ
ル形成面に残された液滴を排除する手段として、ノズル
形成面上で空気流を形成する空気流形成手段を有するも
のである。この空気流形成手段としては、空気を噴射し
て空気流を発生させる噴射口を有する機構や空気を吸引
することで空気流を発生させる機構あるいはこれらの組
合せなどを用いることができる。空気流発生手段はその
空気流の発生機構の種類に応じて、液体吐出装置のノズ
ル形成面に対して所望の空気流発生効果が得られる位置
に設けられる。

【００４７】空気流形成手段として、ノズル形成面に空
気流を吹き付ける装置を用いる場合は、空気流を単一方
向からのみ吹き付けるのではなく、多方向、例えば、図
１で示すように、２次元に配列されたノズル列それぞれ
の２方向から吹き付けることが可能であるように構成さ
れることが望ましい。また、ノズル形成面に空気流を吹
き付ける装置は、プローブ・アレイの製造用ヘッドのノ
ズル形成面を一括に空気流を吹き付けることができるよ
うに、プローブ・アレイの製造用ヘッドのノズル列の幅
より長く設けることが望ましい。

【００４８】また、空気を吸引することで空気流を形成
する機構を用いた場合は、ノズル形成面近傍の空気を吸
引し、それによりノズル形成面に残された液滴を親水領
域上を誘導して移動させ、ノズル形成面から排除するこ
とができる。

【００４９】図２に、本発明の効果を表す模式図を示
す。図２において、８はノズル形成面に残された液滴、
９は空気流を吹き付けるエア用のノズルである。各ノズ
ル開口２の周囲に撥水領域４を設け、隣接するノズル開
口２の周囲の撥水領域４間に親水領域３を設けた。上記
のような構成をとることにより、複数種の液体を同一装
置で吐出する際、吐出時に担体に吐出されなかった液滴
８が、ノズル形成面に溜まった場合においても、液滴８
は親水領域３に引き込まれ、他の液体を吐出するノズル
２に入り込みこれらの混液の発生を防止することができ
る。また、ノズル形成面に残った液滴を空気流によって
吹き飛ばす際にも、撥水領域４に付着した液滴８は、隣
接ノズルに到達することなく、親水領域３へ吹き流さ
れ、他の液体を吐出するノズルに入り込みこれらが混液
することを防止できる。

【００５０】以上、２次元に配列されたノズルが直交に
配列した場合に関して説明したが、ノズル配列は他の形
態をとる場合においてもこれまで説明してきたことと同
様な構成を採用することにより、同様な効果が期待でき
る。例えば、図６に示したようにノズル開口が、縦方向
に５列、１００ｄｐｉオフセットされて配列されている
場合においても、液滴を排除する空気流をオフセットさ
れたノズル開口と同方向より吹き付ける機構とし、ま
た、オフセットされたノズル開口と平行に親水領域４を
配置することにより同様な効果が得られる。

【００５１】（実施例２）図３（ａ）に本実施例のプロ
ーブ製造用液体吐出装置のノズル形成面の模式図を示
す。図３（ｂ）に図３（ａ）のα−α’線での断面図
を、図３（ｃ）に図３（ａ）のβ−β’線での断面図を
それぞれ示す。

【００５２】本実施例における形態は、図３に示すよう
に、実施例１の形態に示したものにおいて、親水領域３
が、ノズル形成面に残った液滴を吹き飛ばす空気流の上
流方向より下流方向において、幅が広く、もしくは、溝
の深さが深く設けられているものである。なお、これら
の幅の変化と溝の深さの変化は、これらの両方を組合せ
ても良い。

【００５３】これにより、親水領域３に溜まった液滴
が、空気流の下流方向に流れ易くなるため、空気流で液
滴を吹き飛ばす際に、親水領域３に付着した液滴８が、
親水領域３からオーバーフローすることがなく、液滴８
の排出を、さらに、効果的に行うことができ、混液をよ
り確実に防ぐことができる。

【００５４】（実施例３）図４に本実施例のプローブ製
造用液体吐出装置のノズル形成面の模式図を示す。本形
態は、図４に示すように、第１の実施形態に示したもの
において、親水領域３が、二次元アレイ状の配置を有す
るノズルアレイを有したチップ１の空気流の最下流部の
周縁部にも設けられているものである。図４には、周縁
部の親水領域３を、ノズル形成面に残った液滴を吹き飛
ばす空気流の下流方向にのみに設けられているが、チッ
プの周縁部全体に設けられていてもよい。また、チップ
の周囲部に設けている親水領域３は、ノズル周囲に設け
ている親水領域３より、その幅が広く、もしくは、溝の
深さが深く設けられていることが望ましい。

【００５５】これにより、親水領域３に付着した液滴８
を、空気流で液滴を吹き飛ばす際に、親水領域３に付着
した液滴８が、ノズル周囲に設けている親水領域３から
チップの周囲部に設けている親水領域３に、排出される
ため、液滴８の排出を、さらに、効果的に行うことがで
き、混液をより確実に防ぐことができる。

【００５６】

【発明の効果】本発明のプローブ製造用液体吐出装置に
よれば、ノズル開口の周りに設けた撥水領域を親水領域
で分割したノズル形成面を有することで、複数種の液体
を吐出するノズルを高密度に配列した際にも、吐出時に
担体上に吐出されず、ノズル形成面に残された液滴が空
気流によって親水領域に誘導され、他のプローブ溶液を
吐出するノズルに入り込むことがなく、これらの混液を
効果的に防止することができる。

【００５７】また、ノズル形成面に残った液滴を除去す
るための空気流発生手段として、ノズル形成面に空気を
吹き付ける機構、あるいは液滴を吸引する機構を、プロ
ーブ・アレイ製造装置に設け、かつ、プローブ製造用液
体吐出装置のノズル形成面上の親水領域を液滴を排除す
る方向と同一方向に設けたことで、撥水領域に付着した
液滴は、隣接ノズルに到達することなく、親水領域上を
吹き流され、親水領域に付着した液滴のノズル形成面か
らの排出を効果的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のプローブ製造用液体吐
出装置のノズル形成面の模式図である。

【図２】本発明の効果を表す模式図である。

【図３】第２の実施例のプローブ製造用液体吐出装置の
ノズル形成面の模式図である。

【図４】第３の実施例のプローブ製造用液体吐出装置の
ノズル形成面の模式図である。

【図５】プローブ製造用液体吐出装置を構成するチップ
のノズル部の断面図である。

【図６】第１の実施例の他の形態のプローブ製造用液体
吐出装置のノズル形成面の模式図である。

【符号の説明】

１ チップ ２ ノズル ３ 親水領域 ４ 撥水領域 ５ ヒータ素子 ６ チップタンク ７ 流路 ８ ノズル形成面に残された液滴 ９ エアノズル

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固相基板上に複数種のプローブを二次元
   アレイ状に配列したプローブ・アレイの製造用の液体吐
   出装置であって、 液滴を吐出するためのノズルと、該ノズルに供給される
   液体を該ノズルの開口から吐出させる吐出エネルギー発
   生手段とを有する液体吐出部を、少なくとも前記複数種
   のプローブに対応する個数備え、かつこれらのノズルの
   開口が配列されたノズル形成面を有し、 該ノズル形成面は、各ノズル開口の周りに設けられた撥
   水領域と、 異種のプローブ溶液を吐出するノズル開口の周りに設け
   られた撥水領域間に、該ノズル形成面へ付着した液体を
   除去するために用いられる空気流の方向と同じ方向に伸
   びる親水領域と、を有することを特徴とするプローブ・
   アレイ製造用の液体吐出装置。
2. 【請求項２】 前記親水領域が、隣接する全てのノズル
   開口の周囲の撥水領域間の前記空気流の方向と同じ方向
   に設けられている請求項１に記載のプローブ・アレイ製
   造用の液体吐出装置。
3. 【請求項３】 前記親水領域が、前記空気流の上流方向
   から下流方向に向かって幅が広くなるように設けられて
   いる請求項１または２に記載の液体吐出装置。
4. 【請求項４】 前記親水領域が溝として形成された部分
   を有し、前記空気流の上流方向から下流方向に向かって
   溝の深さが深くなるように設けられている請求項１〜３
   のいずれかに記載の液体吐出装置。
5. 【請求項５】 前記親水領域が、前記ノズル形成面の周
   縁部にも設けられていることを特徴とする請求項１〜４
   のいずれかに記載の液体吐出装置。
6. 【請求項６】 前記ノズル形成面におけるノズル開口が
   二次元アレイ状に配列されている請求項１〜５のいずれ
   かに記載の液体吐出装置。
7. 【請求項７】 前記ノズル開口が二次元アレイ状に配列
   されたノズル形成面を有するチップをその構成の一部と
   する請求項６に記載の液体吐出装置。
8. 【請求項８】 前記チップの複数を組合せて前記ノズル
   開口の二次元アレイ状の配列を構成した請求項７に記載
   の液体吐出装置。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれかに記載の液体吐
   出装置と、該ノズル形成面に対して、該ノズル形成面上
   の付着液体を除去するための空気流を形成するための空
   気流形成手段と、を有することを特徴とするプローブ・
   アレイ製造装置。
10. 【請求項１０】 前記空気流形成手段は、前記空気流を
    多方向から前記ノズル形成面に吹き付ける機構を備えた
    ものである請求項９に記載のプローブ・アレイ製造装
    置。
11. 【請求項１１】 前記空気流形成手段は空気の噴射口を
    有し、該噴射口が前記ノズル形成面のノズル開口の配列
    が占める領域の幅全体に亘って設けられている請求項１
    ０に記載のプローブ・アレイ製造装置。
12. 【請求項１２】 担体上に複数のプローブを配置したプ
    ローブ担体の製造に用いられ、プローブを含有する液体
    を前記担体に対して吐出するための液体吐出装置であっ
    て、 前記複数のプローブに対応した数の液体吐出口を有する
    液体吐出口形成面を備え、 前記各液体吐出口はその周りに撥水領域を備え、異なる
    液体吐出口の前記撥水領域間に前記液体吐出口形成面に
    付着した前記液体を除去するために用いられる空気流の
    方向と同じ方向に伸びる親水領域を有することを特徴と
    する液体吐出装置。
13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の液体吐出装置と、
    前記液体吐出口形成面に付着した前記液体を除去するた
    めに用いられる空気流形成手段とを備えることを特徴と
    するプローブ担体の製造装置。
14. 【請求項１４】 担体上に複数のプローブに対応した数
    の液体吐出口から各プローブを含有する液体を吐出する
    ことで複数のプローブが配置されるプローブ担体の製造
    方法であって、 前記各液体吐出口はその周りに撥水領域を備え、異なる
    液体吐出口の前記撥水領域間に親水領域を有する液体吐
    出口形成面を有し、前記液体吐出口から前記液体を前記
    担体上に吐出する工程と、 前記液体吐出口形成面に付着した前記液体を除去するた
    めに前記親水領域に沿って空気流を付与する工程とを備
    えることを特徴とするプローブ担体の製造方法。