JP2002277465A - 化学的検査方法および検査標本 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】検出対象物質の存在量に相当する信号を正確に
検出部へ導くことにより、反応担体内部での反応状態を
正確に検出することが可能な化学的検査方法および検査
標本を提供すること。 【解決手段】容器（１０６）内または反応担体（１０
４）内に立体分布する検出対象物質（１０３）または該
検出対象物質（１０３）との結合体を前記容器（１０
６）内または反応担体（１０４）内で移動せしめ、シー
ト状集合体となす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生化学的反応の状
態を検査する化学的検査方法および検査標本に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、「ハイブリダイゼーションによる
配列決定」（ＳＢＨ）のために、アレイドハイブリダイ
ゼーション（ａｒｒａｙｅｄ ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉ
ｏｎ）反応の幾つかの方法が開発されている。これに
は、例えば膜上に格子状配列された異なるオリゴヌクレ
オチドプローブとＤＮＡ試料のアレイとの段階的なハイ
ブリダイゼーションの方法を用いたＳＢＨがある。

【０００３】また、従来「ジェノセンサー（ｇｅｎｏｓ
ｅｎｓｏｒ）」なる語は、その中で二次元アレイの表面
に標的核酸配列と相補配列の認識素子としてのオリゴヌ
クレオチドを結合する方式を称してきた。さらに、ジェ
ノセンサーの概念には、ハイブリダイゼーションを迅速
に検出することができ、各試験部位に微細電子部品が存
在する微細加工装置が含まれる。

【０００４】このような二次元アレイに対して、近年以
下のような新規なフロースルージェノセンサーが提供さ
れている。そこでは、固形支持材料のウェハーにわたり
斑点状に配され密充填された孔またはチャンネル内に、
核酸認識素子が固定化されている。支持ウェハーとして
有用なマイクロチャンネルまたはナノチャンネルのガラ
ス及び多孔性シリコンの製造には、公知の微細加工技術
を利用できる。このフロースルージェノセンサーは、微
細加工された光学及び電子工学検出部品、フィルム、荷
電結合素子アレイ、カメラシステム及びりん光貯蔵技術
を包含する種々の公知の検出方法を利用している。この
フロースルー装置については、公知の平面表面設計に比
して以下の利点が得られる。

【０００５】（１）表面積が膨大に増大したことによ
り、検出感度が改善される。

【０００６】（２）ハイブリダイゼーション反応に要す
る時間が短縮し（平均標的分子が表面に結合したプロー
ブに出くわすのに要する時間が、数時間から数ミリ秒に
短縮され）、ハイブリダイゼーションがスピード化さ
れ、順反応及び逆反応の両方において誤対合識別ができ
る。

【０００７】（３）多孔性ウェハーを通して溶液を徐々
に流動できるため、希薄な核酸溶液を分析することがで
きる。

【０００８】（４）大気に曝される平面表面上のプロー
ブ溶液の小液滴が迅速に乾燥するのが避けられることに
より、各分離領域内の表面に対するプローブ分子の化学
結合が促進する。

【０００９】以上の利点を有するこのフロースルー装置
を、以後三次元アレイと称する。このような三次元アレ
イに関する従来技術として、特表平９−５０４８６４号
公報を引用し、図１６を用いて構成及び作用を簡単に説
明する。

【００１０】図１６は、三次元アレイをなすテーパ付き
試料ウェルアレイを示す図である。図１６において、多
孔性のガラスウェハー２０１には、複数のテーパ孔２０
２が配設されており、これら各孔２０２にテーパ付きウ
ェル２０３が埋設されている。テーパ付きウェル２０３
は、そこに固定した生体分子の結合領域を構成する０．
１−１０μｍ直径のチャンネル２０４を底部に含む。各
チャンネル２０４は図示のように多くの微小の貫通孔２
０５を有している。このウェルアレイを用い、以下のス
テップで検出を行なう。

【００１１】（１）３−グリシドキシプロピル−トリメ
トキシシラン４ｍｌ、キシレン１２ｍｌ、Ｎ，Ｎ−ジイ
ソプロピルエチルアミン（フーニッヒ（Ｈｕｎｉｇ）塩
基）０．５ｍｌの溶液をウェハーの孔に流入させ、次い
で、そのウェハーを８０℃の該溶液に５時間浸漬し、次
いで、テトラヒドロフランでフラッシュし、８０℃にて
乾燥することにより、ウェハーをエポキシシラン−誘導
体化ガラスとする。

【００１２】（２）５′−または３′−アルキルアミン
（化学合成の間に導入した）を有する複数のオリゴヌク
レオチドプローブを、水に１０μＭ−５０μＭにて溶解
し、それぞれ多孔性のシリカウェハーに微量分注する。
６５℃にて一晩反応させた後、その表面を６５℃の水、
次いで１０ｍＭトリエチルアミンで簡単に流し、表面上
の未反応エポキシ基を取り除き、次いで、６５℃の水で
再度流し、風乾することにより、アミン−誘導化オリゴ
ヌクレオチドをエポキシシラン−誘導体化ガラスに結合
させる。

【００１３】（３）増幅の間に産物に［³²Ｐ］ヌクレオ
チドを取り込ませるポリメラーゼ連鎖反応によるか、ま
たはガンマ−³²Ｐ［ＡＴＰ］＋ポリヌクレオチド・キナ
ーゼを用いて増幅産物を５′−標識することによって、
標的ＤＮＡ（分析物）を調製する。取り込まれなかった
標識は、セントリコン（Ｃｅｎｔｒｉｃｏｎ）濾過によ
って除去する。好ましくは、１のＰＣＲ断片を５′−ビ
チオン標識すれば、ストレプトアビジン・アフィニティ
ークロマトグラフィーによる一本鎖の調製ができる。少
なくとも５ｎＭ（５ｆｍｏｌ／μｌ）の濃度であって、
少なくとも５，０００ｃｐｍ／ｆｍｏｌの特異活性のハ
イブリダイゼーション緩衝液（５０ｍＭトリス−ＨＣ
ｌ、ｐＨ８、２ｍＭＥＤＴＡ、３．３Ｍ塩化テトラメチ
ルアンモニウム）中に標的ＤＮＡを溶解する。数百塩基
長のＰＣＲ断片が、少なくともオクタマー長の表面につ
なぎ留めたオリゴヌクレオチドとのハイブリダイゼーシ
ョンに適している。

【００１４】（４）標的ＤＮＡ試料をチップの多孔性領
域に流し込み、６℃にて５〜１５分間インキュベート
し、ハイブリダイゼーションを行なう。次いで、１８℃
にて同様の時間、多孔性チップを通してハイブリダイゼ
ーション溶液を流動させることによって洗浄する。別法
として、塩化テトラメチルアンモニウムの代わりに、１
ＭＫＣＬもしくはＮａＣｌまたは５．２Ｍベタインを含
有する緩衝液でハイブリダイゼーションを行なうことも
できる。

【００１５】（５）ＣＣＤジェノセンサー装置を用いて
ハイブリダイゼーション強度の検出及び定量を行なう。
ＣＣＤジェノセンサー装置は、高解像度及び高感度のも
のを用い、化学ルミネセント、蛍光または放射能標識用
として用意される。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】従来では、上述した従
来技術に限らず、反応担体内部で反応状態を検査する場
合、反応後の検出対象物質が前記反応担体内部にランダ
ムに立体分布することになる。このため、検出対象物質
が発する信号に対する検出値が不安定となり同一の反応
状態でも検出値が異なり易く、従って反応状態を正確に
検出することができないという欠点が有った。

【００１７】本発明の目的は、検出対象物質の存在量に
相当する信号を正確に検出部へ導くことにより、反応担
体内部での反応状態を正確に検出することが可能な化学
的検査方法および検査標本を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明の化学的検査方法および検査標
本は以下の如く構成されている。

【００１９】（１）本発明の化学的検査方法は、容器内
または反応担体内に立体分布する検出対象物質または該
検出対象物質との結合体を前記容器内または前記反応担
体内で移動せしめ、シート状集合体となす。

【００２０】（２）本発明の化学的検査方法は、容器内
または反応担体内に立体分布する検出対象物質または該
検出対象物質との結合体を前記容器または前記反応担体
の開口軸に対して直角な略平面状に移動せしめ、開口部
側から検査する。

【００２１】（３）本発明の化学的検査方法は、容器内
または反応担体内に立体分布する検出対象物質または該
検出対象物質との結合体を前記容器または前記反応担体
の開口端付近に移動せしめ、開口部側から検査する。

【００２２】（４）本発明の化学的検査方法は、容器内
または反応担体内に立体分布する検出対象物質または該
検出対象物質との結合体を前記容器または前記反応担体
内の液体の表面付近に平面的に移動せしめる。

【００２３】（５）本発明の化学的検査方法は上記
（１）乃至（４）のいずれかに記載の方法であり、かつ
移動せしめる工程は、電気的誘導、超音波による誘導、
遠心力による誘導、磁気的誘導のうちのいずれか、また
はそれらの組み合わせによって行なう。

【００２４】（６）本発明の検査標本は、多孔質または
繊維質の物質または成形物より成る立体構造の反応担体
の表面の異なる位置に複数のプローブの各溶液を供給し
該各溶液中に含まれるプローブを前記物質または成形物
の内部に結合することにより成る生化学検査用アレイ
に、標識物質で標識された生化学的検被体の溶液を供給
し、該検被体と前記複数のプローブとの化学結合反応を
生じさせ、未反応の検被体を除去した後、転写支持体に
反応担体を密着して、この密着面に標識物質を誘導し、
該標識物質を前記転写支持体に結合して成る。

【００２５】（７）本発明の検査標本は上記（６）に記
載の検査標本であり、かつ複数の異なる反応担体に存在
する標識物質を前記転写支持体の異なる場所に結合す
る。

【００２６】（８）本発明の検査標本は上記（６）また
は（７）に記載の検査標本であり、かつ前記標識物質が
蛍光分子である。

【００２７】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）図１の
（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係る生
化学的検査方法を示す図である。図１の（ａ）〜（ｃ）
において、溶液１０１は標識分子１０２が結合した生化
学的被検体１０３の溶液であり、反応担体１０４は立体
構造をなし、その表面に生化学的被検体１０３に特異的
に反応する生化学的物質１０５が保持されている。これ
らは反応容器１０６に収容されている。検出器１０７
は、標識分子１０２が発する信号を検出する。反応体１
０８は、生化学的被検体１０３と生化学的物質１０５と
の反応体である。なお、反応担体１０４の形状は本形状
に限るものではなく、また反応担体１０４は複数であっ
てもよい。

【００２８】次に、本第１の実施の形態の作用を図１の
（ａ）〜（ｃ）を基に説明する。図１の（ａ）は反応直
後の状態を示す図であり、標識分子１０２を伴う生化学
的被検体１０３が生化学的物質１０５に結合し、その結
果図示の通り反応体１０８が反応担体１０４の表面に形
成される。

【００２９】図１の（ｂ）は、反応後に反応容器１０６
から未結合の標識分子１０２が結合した生化学的被検体
１０３を溶液１０１ごと除去した後に、標識分子１０２
を含まない電解液１０９を加えた状態を示す図であり、
この溶液中での標識分子１０２の数量が検出されるベき
量となる。

【００３０】図１の（ｃ）は、図１の（ｂ）の状態で立
体分布する標識分子１０２を含む反応体１０８を電気的
手段により反応担体１０４から遊離し、遊離した反応体
１０８を同じく電気的手段により電解液１０９の表面上
に誘導した状態を示す図である。この状態で、標識分子
１０２が発する信号を反応容器１０６や溶液１０１で減
衰することなく、安定した信号を検出部１０７ヘ導くこ
とができる。電気的手段としては、透明な正の電極１１
０を電解液１０９の表面に浮かし、反応容器１０６の底
部を負の電極として、電解液１０９に電圧を印加する方
法を用いる。ここで、電極１１０の大きさを適切に設定
することにより、検出領域を検出部１０７の検出サイズ
に合わせて最適化することができる。

【００３１】なお、未結合の標識分子１０２が結合した
生化学的被検体１０３を溶液１０１ごと除去せずに、予
め標識分子１０２を含まない電解液１０９が入っている
別の容器に反応体１０８と共に反応担体１０４を移動
し、電解液１０９の表面上に誘導しても良い。

【００３２】本第１の実施の形態によれば、標識分子が
発する信号を溶液などによる吸収で減衰することなく検
出部ヘ導き、その存在量を正確に検出することができ
る。

【００３３】（第２の実施の形態）図２〜図４は、本発
明の第２の実施の形態に係る生化学的検査方法を示す図
である。本第２の実施の形態は、特異的反応プロセス、
蛍光分子再配置プロセスおよび蛍光強度読取プロセスの
３つのプロセスから成るものである。

【００３４】図２は、本第２の実施の形態に使用される
多孔質（または繊維質）の物質（または成形物）から成
る立体構造の反応担体の異なる位置に複数のプローブの
各溶液を供給し、該各溶液中に含まれるプローブを前記
多孔質（または繊維質）の物質（または成形物）の内部
に結合することにより成るプローブアレイ１１１を示す
図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。図
において、１１２はプローブアレイ要素、１１２ａはプ
ローブアレイ要素１１２の輪郭部である。

【００３５】図３は、プローブアレイ１１１内のプロー
ブアレイ要素１１２の輪郭部１１２ａと多孔質の導管部
１１３との関係を示す図であり、（ａ）は上面図、
（ｂ）は（ａ）の断面Ａ−Ｂに沿った断面図である。

【００３６】図４は、本発明における根幹部である蛍光
分子再配置プロセスとして使用する装置の構成図であ
り、（ａ）は再配置処理前および再配置処理後の側面
図、（ｂ）は再配置処理時の側面図である。図におい
て、第１の導電体１１４は、電解液１２０が漏れないよ
うに本体フレ−ム１１７に固定されている。第２の導電
体１１５は、本体蓋部１１８の内側に図示しない複数の
圧縮バネを介して結合されており、さらに図示しない装
置によりニトロセルロースシート１１６を着脱自在に固
定している。本体蓋部１１８は、開閉軸１１９により本
体フレ−ム１１７に対して開閉自在に支持されている。
第１の導電体１１４には、電解液１２０を導入および排
出するための図示しないコックを備えるとさらに良い。

【００３７】以下、この装置を使用した蛍光分子再配置
プロセスをその作用と共に説明する。まず、本体蓋部１
１８を開き、内側に所要量の電解液１２０を入れた後
に、プローブアレイ１１１を図４に示すように電解液１
２０中に沈める。電解液１２０としては特に限定しない
が、好ましくはトリスホウ酸緩衝液やトリス酢酸緩衝液
などの緩衝液を用いるのが良い。その後、本体蓋部１１
８の内側に図示しない圧縮バネを介して結合されている
第２の導電体１１５に図示しない着脱装置を用いてニト
ロセルロースシート１１６を取り付ける（後述する図９
の（ａ）の状態）。次に、本体蓋部１１８を閉じ、本体
蓋部１１８および本体フレーム１１７に設けられた図示
しないスイッチ用の接点を接触させてスイッチオンとす
る。このスイッチオンにより、図示しない直流電源から
第１の導電体１１４と第２の導電体１１５との間に所定
の直流電圧が印加される。

【００３８】図５は、この直流電圧の印加前後の作用を
説明する図である。図５の（ａ）は特異的反応プロセス
を終了した直後の導管部１１３の内部を示す図である。
導管部１１３の内部では生化学的被検体の溶液１２１が
流動しており、導管部１１３の内壁表面には生化学的プ
ローブ１２２が結合している。生化学的被検体の溶液１
２１には、生化学的被検体１２３が含まれている。生化
学的被検体１２３には、蛍光分子１２４が標識として結
合している。特異的反応プロセスが終了すると、図に示
すように幾つかの生化学的被検体１２３がこれと結合し
ている蛍光分子１２４と共に幾つかの生化学的プローブ
１２２に結合して特異的反応体１２５を形成する。

【００３９】図５の（ｂ）は、特異的反応プロセスを終
了した後に電解液１２０を導管部１１３の内部に強制導
入して洗浄した後の導管部１１３の内部を示す図であ
る。図に示すように、生化学的プローブ１２２に結合し
ていない幾つかの生化学的被検体１２３がこれと結合し
ている蛍光分子１２４と共に導管部１１３から除去され
る。

【００４０】図５の（ｃ）は、図５の（ｂ）の状態で前
述のように第１の導電体１１４と第２の導電体１１５と
の間に所定の直流電圧を印加した時の作用を示す図であ
る。この場合、第１の導電体１１４が負の電極、第２の
導電体１１５が正の電極として作用する。この結果、図
に示すように特異的反応体１２５から生化学的プローブ
１２２と蛍光分子付き生化学的被検体１２３とが分離す
ることにより、導管部１１３の内壁から遊離した生化学
的被検体１２３が、蛍光分子１２４と共に正の電極であ
る第２の導電体１１５に向かい誘導され、生化学的被検
体１２３は第２の導電体１１５の直前にあるニトロセル
ロースシート１１６に吸着する。

【００４１】ここで、生化学的プローブ１２２と蛍光分
子付き生化学的被検体１２３とが遊離し易くなるように
電解液１２０に適度な発熱抵抗を持たせて電解液１２０
の温度を９０℃程度に加熱することが有効である。ま
た、予め加熱した電解液１２０を供給しておくことも同
様に有効である。この場合、前述のような電解液１２０
を導入および排出するための図示しないコックを用いる
と便利である。さらに電解液１２０の中に電熱装置を配
置することも同様に有効である。

【００４２】なお、本第２の実施の形態では電気あるい
は熱変性を用いた遊離法を採用しているが、他の遊離法
として超音波振動による遊離法、ＮａＯＨなどのアルカ
リ性溶媒を用いて化学変性させる遊離法、ＤＮＡ分解酵
素を供給する遊離法なども有効である。このようにして
遊離した蛍光分子付き生化学的被検体１２３を第２の導
電体１１５に向かい誘導し易くするためには、印加電圧
を高くすることが有効である。

【００４３】なお、本第２の実施の形態では電気的な誘
導法を採用しているが、他の誘導法として超音波による
誘導法、反応担体を液体を保持し得るものとし遠心分離
法を用いる誘導法、磁気を用いる誘導法なども有効であ
る。磁気誘導法を用いる場合には、多数の微粒子状の磁
性粒子および蛍光分子を標識として併用する必要があ
り、磁界をかけることにより蛍光分子が誘導されること
になる。また、これら種類の異なる誘導法を適宜組み合
わせることによって、検出対象物または該検出対象物と
の結合体のみを特定の方向に移動させ、他の混在成分を
別な方向に移動させるようにして、Ｓ／Ｎ比を向上させ
ることができる。望ましくは、生化学的被検体１２３が
吸着したニトロセルロースシート１１６に加温処理およ
び紫外線照射をして、生化学的被検体１２３をニトロセ
ルロースシート１１６に確実に固定するのが良い。ま
た、ニトロセルロースシート１１６に吸着した蛍光分子
１２４の数を検出し易くするために、ニトロセルロース
シート１１６の透明度を高めることが有効である。ま
た、ニトロセルロースシート１１６の代わりに、非吸水
性導電シートの片面に固相化剤を塗布した支持体を用い
ても良い。この場合、導管部１１３側に塗布面を配置す
ることにより、生化学的被検体１２３が蛍光分子１２４
と共に前記転写支持体に結合することになる。以後、こ
のような支持体とニトロセルロースシートを一括して転
写支持体と呼ぶ。転写支持体ヘの結合が終了した段階で
本体蓋部１１８を開けば、図示しないスイッチ用の接点
が離れてスイッチオフとなり、直流電圧の印加が停止す
る。この後、転写支持体を取り外して乾燥する。

【００４４】このようにして、プローブアレイ１１１内
での反応状態を転写支持体に記録し保存することができ
る。なお、蛍光分子再配置プロセスとして使用する装置
の構成を変えることにより、一つだけでなく複数のプロ
ーブアレイ１１１内での反応状態を同一の転写支持体に
記録し保存することができる。取り外した転写支持体
は、保有する蛍光分子を保護するために透明または不透
明な保護膜でシールドされることが望ましい。

【００４５】以上が蛍光分子再配置プロセスの説明であ
る。後は、出来上がった転写支持体を公知の画像読み取
り装置により蛍光画像として読み込み、この蛍光画像か
ら各アレイ要素ごとの蛍光強度を求めて対応する各プロ
ーブとの反応の強さを検出すれば良い。もちろん、転写
支持体を取り外さないで、そのまま該転写支持体に励起
照明を与え、各アレイ要素ごとの蛍光強度を検出しても
良いことは当然である。

【００４６】また、転写支持体を使わずに、プローブア
レイ１１１の表面にポリ−Ｌ−リシンなどの透明の核酸
結合性ポリマー化合物を薄く塗布して、重合により密閉
してから塗布面に蛍光分子を誘導し、蛍光分子を前記核
酸結合性ポリマー化合物に結合させることにより、転写
支持体と同様に保存性のあるアレイ化された生化学的検
査標本を得ることができる。この場合、乾燥後に核酸結
合性ポリマー化合物が塗布されていない面から光硬化型
充填材を供給し、光エネルギにより硬化することによ
り、保存性を高めることができる。

【００４７】次に、前記転写支持体から読み取った蛍光
画像の解析方法の一例を示す。今、ｍ個のプローブアレ
イ要素内の標識Ｍ（Ｍはローダミン、ＦＩＴＣ等の蛍光
分子を識別するためのパラメータ）の転写支持体に結合
する蛍光分子数をｎ_M とし、これを次式で定義する。

【００４８】

【数１】

【００４９】ここで、ｎ_Mkはプローブアレイ要素ｋに存
在する標識Ｍの蛍光分子数、ｍはプローブアレイ要素の
数である。また１プローブアレイ要素に供給した生化学
的被検体の溶液に存在するｎ個の対象物質の数をＶ_M と
し、これを次式で定義する。

【００５０】

【数２】

【００５１】ここで、Ｖ_Mlは標識Ｍについて存在する対
象物質ｌの数である。

【００５２】今、プローブと対象物質との結合率をαと
すれば、このαを次式の如く、ｍ×ｎの矩形行列で定義
することができる。

【００５３】

【数３】

【００５４】すなわち、（３）式における行列要素α_ij
はプローブと対象物質ｊとの結合率を表す。この結合率
αを用いて蛍光分子数ｎ_M と対象物質の数Ｖ_M との関係
を表現すると次のようになる。

【００５５】 αＶ_M ＝ｎ_{M （４）} この結合率αは各アレイ要素ｋに結合しているプローブ
の構造と対象物質ｌの組み合わせで定まる定数であり、
理論的または実験的に定めることができる。また、
（４）式により対象物質の数Ｖ_M が定まる条件としてｍ
≧ｎが必要である。

【００５６】今、（４）式に最小二乗法を適用するため
に次のように関数Ｓ_M を定義する。

【００５７】

【数４】

【００５８】（５）式で示される関数Ｓ_M が最小となる
ようにＶ_Mjを決定すれば、このＶ_Mjの値が連立一次方程
式（４）式の最小二乗解となる。関数Ｓ_M が最小となる
条件として次式が与えられる。

【００５９】

【数５】

【００６０】ここで、ｊ＝１，２，…，ｎであるので、
（６）式はｎ個の式から成ることになる。（５）式およ
び（６）式により次式が得られる。

【００６１】 α′Ｖ_M ＝ｎ′_{M （７）} ここでα′およびｎ′_Mは次式で与えられる。

【００６２】

【数６】

【００６３】

【数７】

【００６４】（８）式で明らかなようにα′はｎ次の対
称行列となるので、逆行列α′^-1を定義することができ
る。（７）式により次式が得られる。

【００６５】 Ｖ_M ＝α′^-1ｎ′_{M （１０）} （１０）式により、対象物質の数Ｖ_M を求めることがで
きる。

【００６６】なお、本第２の実施の形態では標識物質を
蛍光分子としているが、これに限定するものではない。

【００６７】本第２の実施の形態によれば、プローブア
レイ１１１の各プローブアレイ要素１１２内で反応した
標識分子が発する信号を導管部１１３の内部吸収により
減衰することなく検出部ヘ導き、標識分子の存在量を正
確に検出することができる。また、管理しやすい生化学
的検査標本を得て保存することができる。

【００６８】（第１，第２の実施の形態の作用）(1).図
６は、第１，第２の実施の形態の作用を説明する図であ
り、（ａ）は立体分布する検出対象物質をそのまま検出
する場合を示す図、（ｂ）は立体分布する検出対象物質
を略平面上に分布せしめてから検出する場合を示す図で
ある。

【００６９】図６の（ａ）および（ｂ）において、それ
ぞれ５個の点は検出対象物質４であり、３は検出部、３
ａは検出部中心である。図６の（ａ）において、前記５
個の点のうち１は近点の検出対象物質、２は遠点の検出
対象物質を示す。ｌ₁ およびｌ₂ は、それぞれ近点の検
出対象物質１および遠点の検出対象物質２の検出部中心
３ａからの距離を示し、θ₁ およびθ₂ は、それぞれ近
点の検出対象物質１および遠点の検出対象物質２の検出
部３を見込む立体角である。

【００７０】この場合、検出対象物質４が立体分布して
いるためその存在位置により立体角θが異なり、検出部
３での受信強度も異なる。また、信号の媒質での吸収作
用により距離ｌが異なることも、受信強度が異なる要因
となる。一方、図６の（ｂ）のように、立体分布する検
出対象物質４を平面５上に分布させ、該平面５と直角を
なす方向から検出することにより前記ｌ₁ ，ｌ₂ および
θ₁ ，θ₂ がいずれもほぼ一定値ｌ₃ およびθ₃ となる
ため、反応後の検出対象物質４の存在位置にかかわらず
に安定した信号を検出部３で受信することができる。

【００７１】(2).図７は、第１，第２の実施の形態の作
用を説明する図であり、（ａ）は立体分布する検出対象
物質をそのまま検出する場合を示す図、（ｂ）は立体分
布する検出対象物質を反応担体の開口軸に直角な略平面
上に分布せしめてから検出する場合を示す図である。

【００７２】図７の（ａ）および（ｂ）において、６は
反応担体、７は開口軸である。図７の（ａ）において、
θ₄ およびθ₅ はそれぞれ近点の検出対象物質１および
遠点の検出対象物質２の開口部を見込む立体角である。

【００７３】この場合、検出対象物質４が立体分布して
いるためその存在位置により立体角θが異なり、エネル
ギ吸収率の高い反応担体の場合には検出部３で受信し得
る信号強度（すなわち媒体に伝播する信号強度）も異な
る。一方、図７の（ｂ）のように、立体分布する検出対
象物質４を反応担体６内で開口軸７に直角な平面５上に
分布させ該平面５と直角をなす方向から検出することに
より、前記θ₄ およびθ₅がほぼ一定値θ₆ となるた
め、反応後の検出対象物質４の存在位置にかかわらずに
安定した信号を検出部３で受信することができる。

【００７４】(3)．図８は、第１，第２の実施の形態の
作用を説明する図であり、（ａ）は立体分布する検出対
象物質をそのまま検出する場合を示す図、（ｂ）は立体
分布する検出対象物質を反応担体の開口端付近で開口軸
に直角な略平面上に分布せしめてから検出する場合を示
す図である。

【００７５】この場合、θ₄ およびθ₅ がほぼ一定値θ
_７ として示されるように最大値である１８０度が得ら
れるため、反応後の検出対象物質４の存在位置にかかわ
らずに安定した信号を検出部３で高感度で受信すること
ができる。

【００７６】(4)．図９は、第１，第２の実施の形態の
作用を説明する図であり、（ａ）は立体分布する検出対
象物質をそのまま検出する場合を示す図、（ｂ）は立体
分布する検出対象物質を反応担体内の液体の表面付近に
分布せしめてから検出する場合を示す図である。図９の
（ａ）および（ｂ）において、８は液体、９は液体の表
面、１０は該液体の表面９に直角な軸である。この場
合、上記(1)と同様の作用により、反応後の検出対象物
質４の存在位置にかかわらずに安定した信号を検出部３
で受信することができる。

【００７７】(5). 図１０の（ａ）〜（ｄ）は、第１，
第２の実施の形態の作用を説明する図であり、第１の溶
液１１は標識物質１２が結合した生化学的被検体１３を
含み、反応担体１４は立体構造をなし、その表面に生化
学的被検体１３に特異的に反応する生化学的物質である
プローブ１５が保持されている。これらは反応容器１６
に収容されている。検出部１７は、標識物質１２が発す
る信号を検出する。反応体１８は、生化学的被検体１３
とプローブ１５との反応体である。第２の溶液１９は、
生化学的被検体１３を含まない。

【００７８】図１０の（ａ）は反応前の状態を示す図で
ある。図１０の（ｂ）は反応後の状態を示す図であり、
標識物質１２を伴う生化学的被検体１３の一部がプロー
ブ１５の一部に結合し、その結果図示の通り標識物質１
２を伴う反応体１８が反応担体１４の表面に形成され
る。

【００７９】図１０の（ｃ）は、反応後に反応容器１６
から未結合の生化学的被検体１３をこれに結合している
標識物質１２と共に第１の溶液１１ごと除去した後に、
標識物質１２を含まない第２の溶液１９を加えた状態を
示す図であり、第２の溶液１９の中での標識物質１２の
量が検出されるべき量となる。

【００８０】図１０の（ｄ）は、図１０の（ｃ）の状態
で立体分布する標識物質１２を含む反応体１８を第２の
溶液１９の表面付近に誘導した状態を示す図である。こ
の状態で、標識物質１２が発する信号を反応容器１６や
第２の溶液１９で減衰することなく、安定した信号を検
出部１７へ導くことができる。

【００８１】（第３の実施の形態）本第３の実施の形態
は、未反応の生化学的被検体の量を検出することにより
洗浄プロセスおよび遊離プロセスを不要とするものであ
り、特異的反応プロセス、未反応物質結合プロセスおよ
び蛍光強度読取プロセスの３つのプロセスで形成され
る。

【００８２】図１１は、本第３の実施の形態を実現する
ための装置例を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）
は正面図である。図において、プローブアレイ装着ユニ
ット１２６は、導入ストッカー１２７により本検査装置
に導入される。第１の搬送ベルト１２８はプローブアレ
イ装着ユニット１２６を搬送するものであり、回転軸１
２９または１３０により断続的に駆動される。

【００８３】被検体溶液槽１３１には蛍光分子が結合し
た生化学的被検体の溶液１３２が収容されている。溶液
槽保持部１３３は該被検体溶液槽１３１を保持してい
る。長尺の転写支持体１３４は、回転自在の該転写支持
体取り付け軸１３５によりロール状態で取り付けられて
いる。転写支持体巻き取り駆動軸１３６は転写支持体１
３４を巻き取るためのものであり、断続的に駆動され
る。

【００８４】ローラ１３７〜１４３は、転写支持体１３
４を滑らかに送るためのものである。第２の搬送ベルト
１４４は使用済みのプローブアレイ装着ユニット１２６
を排出経路に載せるためのものであり、回転軸１４５ま
たは１４６により断続的に駆動される。排出ストッカー
１４７は、使用済みのプローブアレイ装着ユニット１２
６を排出する。画像読み取り装置１４８は転写支持体１
３４の蛍光強度画像を出力する。支持部１４９は画像読
み取り装置１４８を支持している。画像解析部１５０は
画像読み取り装置１４８からの出力画像を解析する。収
容体１５１は、以上の各装置を固定収容している。

【００８５】図１２は、プローブアレイ装着ユニット１
２６の構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は
側面図、（ｃ）は正面図である。図において１２６ａは
４個の矩形開口１２６ｂを有するホルダーで、矩形開口
１２６ｂの周辺部に下側から、第２の実施の形態に使用
されるプローブアレイ１１１を４個接着して保持するも
のである。なお、ホルダー１２６ａは導入ストッカー１
２７に収容されるときに、プローブアレイ１１１内のプ
ローブアレイ要素１１２が他の部材に触れないように配
慮されている。

【００８６】図１３は、導入ストッカー１２７の構成を
示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、
（ｃ）は正面図である。図において、導入ストッカー本
体１２７ａの中で、移動板１２７ｂが上下移動可能とな
っている。固定板１２７ｃは、導入ストッカー本体１２
７ａ下部に固定されている。複数の圧縮ばね１２７ｄ
は、移動板１２７ｂと固定板１２７ｃに固定または接触
しており、移動板１２７ｂを上方に押し上げる作用をす
る。プローブアレイ装着ユニット１２６は、４個のプロ
ーブアレイ１１１をホルダーに保持しており、ローラー
機構やクランク機構を用いた板部材の往復運動（図示せ
ず）により、第１の搬送ベルト１２８の上に順次移送さ
れるようになっている。

【００８７】次に、全体の作用を説明する。導入ストッ
カー１２７から図示しない移送装置によりプローブアレ
イ装着ユット１２６が矢印Ａ方向に移送され、停止して
いる第１の搬送ベルト１２８の上に載せられる。第１の
搬送ベルト１２８が矢印Ｂの方向に回転し、プローブア
レイ装着ユニット１２６が所定の位置に到達したとき、
第１の搬送ベルト１２８が停止する。プローブアレイ装
着ユニット１２６は、この位置から図示しない移送装置
により矢印Ｃ方向に移送され、被検体溶液槽１３１内の
蛍光分子が結合した生化学的被検体の溶液１３２に着水
する。

【００８８】なお、生化学的被検体の溶液１３２はロー
ダミン、ＦＩＴＣ等の蛍光波長の異なる蛍光分子が結合
した複数の生化学的被検体の溶液を混合したものでも良
い。プローブアレイ装着ユニット１２６が生化学的被検
体の溶液１３２に着水すると、毛管現象により生化学的
被検体の溶液１３２の一部が導管部１１３の内部に供給
される。

【００８９】図１４は、毛管現象の原理を示す図であ
る。図においてσは溶液の表面張力、ρおよびρ′はそ
れぞれ溶液および大気の密度、θは接触角、ｒは導管の
半径である。この場合、導管の長さを無限とした場合の
溶液を吸い上げる高さｈは次式で求められることが知ら
れている。

【００９０】

【数８】

【００９１】ここで、ｇは重力の加速度である。本第３
の実施の形態の場合、導管の長さは溶液を吸い上げる高
さｈよりもはるかに小さい。このような場合、ｈを導管
の長さで置き換えた時に（１１）式を満たす接触角θの
状態で、溶液が導管内を満たすことになり、決して導管
の上面の開口端から溶液があふれ出ることはない。

【００９２】このようにして、生化学的被検体の溶液１
３２の一部がすベての導管部１１３の内部に均一に供給
される。すなわち、４個のブローブアレイ１１１に生化
学的被検体の溶液１３２の一部が均一に供給される。こ
の後、プローブアレイ装着ユニット１２６は、被検体溶
液槽１３１内の生化学的被検体の溶液１３２から離水
し、前記図示しない移送装置により矢印Ｄ方向に移送さ
れ、停止している第１の搬送べルト１２８の上に載る。
第１の搬送べルト１２８は再び回転を開始し、プローブ
アレイ装着ユニット１２６は同一速度で矢印Ｅの方向に
送られている長尺の転写支持体１３４の上に載せられ
る。

【００９３】ここで、プローブアレイ装着ユニット１２
６に生化学的被検体の溶液１３２が供給されてからプロ
ーブアレイ装着ユニット１２６が転写支持体１３４の上
に載せられるまでの間に、各プローブと生化学的被検体
との特異的反応が十分に進行していることが望ましい。

【００９４】この特異的反応プロセスで特異的反応を促
進する方法として、電位差撹拌や超音波撹拌が有効であ
る（いずれも図示なし）。電位差撹拌は生化学的被検体
の溶液１３２に極性を交互に変えながら直流電界を与え
ることにより、また超音波撹拌は生化学的被検体の溶液
１３２に超音波を与えることにより、溶液中で生化学的
被検体を往復移動させてプローブとの接触確率を高める
方法である。

【００９５】プローブアレイ装着ユニット１２６が４個
のプローブアレイ１１１の下面を転写支持体１３４に圧
着した状態（圧着機構は図示なし）で所定の位置に到達
した後、プローブアレイ装着ユニット１２６と転写支持
体１３４とが分離する。ここで、プローブアレイ１１１
の下面が転写支持体１３４に圧着している間に、転写支
持体１３４にプローブと未反応の生化学的被検体が効率
的に結合することが望ましい。

【００９６】この未反応物質結合プロセスで転写支持体
と生化学的被検体との結合を促進する方法として、電位
差誘導、超音波誘導あるいは磁気誘導が有効である。電
位差誘導は、生化学的被検体の溶液１３２に直流電界を
与える（下面を正、上面を負）ことにより、また超音波
誘導は生化学的被検体の溶液１３２に下面が節となるよ
うに超音波を与えることにより、また磁気誘導は生化学
的被検体に磁性物質を結合しておくことにより、溶液中
で生化学的被検体を下面に移動させて転写支持体１３４
との接触確率を高める方法である。ここで、転写支持体
に接触した生化学的被検体を転写支持体に確実に結合さ
せるために、転写支持体に結合剤を塗布することも有効
である。さらに、転写支持体に多孔質シートを用いて反
応担体側から陽圧を与えたり、多孔質シート側（反応担
体に対して反対側）から陰圧を与えることで、生化学的
被検体を転写支持体上に誘導することも有効である。

【００９７】プローブアレイ装着ユニット１２６は、分
離した後に停止している第２の搬送べルト１４４の上に
載せられる。第２の搬送ベルト１４４は、矢印Ｆの方向
に回転を開始してプローブアレイ装着ユニット１２６を
所定の位置に運ぶ。プローブアレイ装着ユニット１２６
が所定の位置に到達した後、第２の搬送ベルト１４４が
停止する。プローブアレイ装着ユニット１２６は、この
位置から図示しない移送装置により矢印Ｇの方向に移送
され、排出ストッカー１４７に収容される。

【００９８】転写支持体１３４は、分離した後にローラ
１３８〜１４３を介して転写支持体巻き取り駆動軸１３
６に巻き取られるが、その前に画像読み取り装置１４８
により蛍光像が読み取られる。本第３の実施の形態では
蛍光標識を使っているので、この蛍光強度読み取りプロ
セスは励起照明をしながら行なう必要がある。この結
果、画像読み取り装置１４８から蛍光強度画像が出力さ
れ、画像解析部１５０により解析結果が出力される。

【００９９】以下に解析方法の一例を示す。今、ｍ個の
プローブアレイ要素内の標識Ｍ（Ｍはローダミン、ＦＩ
ＴＣ等の蛍光分子を識別するためのパラメータ）の転写
支持体に結合する蛍光分子数をｎ_M とし、これを次式で
定義する。

【０１００】

【数９】

【０１０１】ここで、ｎ_Mkはプローブアレイ要素ｋに存
在する標識Ｍの蛍光分子数、ｍはプローブアレイ要素の
数である。また、１プローブアレイ要素に供給した生化
学的被検体の溶液に存在するｎ個の対象物質の数をＶ_M
とし、これを次式で定義する。

【０１０２】

【数１０】

【０１０３】ここで、Ｖ_Mlは標識Ｍについて供給した生
化学的被検体の溶液に存在する対象物質ｌの数である。

【０１０４】さらに、ｍ個のプローブとｎ個の対象物質
との未結合率をγとすれば、このγを次式の如く、ｍ×
ｎの矩形行列で定義することができる。

【０１０５】

【数１１】

【０１０６】すなわち、（１４）式における行列要素γ
_klはプローブアレイ要素k内のプローブと溶液に存在す
る対象物質ｌとの未結合率を表すもので、各結合率をα
_klとすれば、次のようになる。

【０１０７】 γ_kl＝１−α_{kl （１５）} ここで、結合率α_klはプローブと対象物質の組み合わせ
により定まる定数であり、理論的または実験的に定める
ことができる。また、転写支持体とｎ個の対象物質との
結合率をα_c とし、これを次式で定義する。

【０１０８】

【数１２】

【０１０９】ここで、α_clは転写支持体と対象物質ｌと
の結合率であり、α_klと同様に理論的または実験的に定
めることができる。未結合率γおよび転写支持体と対象
物質との結合率α_c を用いて、転写支持体に結合する蛍
光分子ｎ_M と対象物質の数Ｖ_Mとの関係を表すと次のよ
うになる。

【０１１０】 ｎ_M ＝γα_c Ｖ_M （１７） （１７）式を解くことにより、対象物質の数Ｖ_M を求め
ることができるのである。

【０１１１】本第３の実施の形態によれば、洗浄プロセ
スおよび遊離プロセスが不要となるので、簡便に検査を
することができる。なお、本第３の実施の形態では標識
物質を蛍光分子としているが、これに限定するものでは
ない。

【０１１２】（第３の実施の形態の作用）図１５の
（ａ）〜（ｄ）は、第３の実施の形態の作用を説明する
図であり、溶液２０は標識物質１２が結合した生化学的
被検体１３を含む。

【０１１３】図１５の（ａ）は反応前の状態を示す図で
ある。図１５の（ｂ）は反応後の状態を示す図であり、
標識物質１２を伴う生化学的被検体１３の一部がプロー
ブ１５の一部に結合し、その結果図示の通り標識物質１
２を伴う反応体１８が反応担体１４の表面に形成させ
る。

【０１１４】図１５の（ｃ）は、反応後に標識物質１２
を含む反応体１８を反応担体１４と共に除去した状態を
示す図であり、溶液２０に存在する標識物質１２の量が
検出されるべき量となる。図１５の（ｄ）は、図１５の
（ｃ）の状態で立体分布する標識物質１２と未反応の生
化学的被検体１３との結合体を溶液２０の表面付近に誘
導した状態を示す図である。この状態で、標識物質１２
が発する信号を反応容器１６や第２の溶液２０で減衰す
ることなく、安定した信号を検出部１７へ導くことがで
きる。

【０１１５】本発明の化学的検査方法および検査標本は
以下の如く構成されている。

【０１１６】（１）本発明の化学的検査方法は、反応担
体内に立体分布する検出対象物質または該検出対象物質
との結合体を特定の略平面上に分布せしめ、該平面と直
角をなす方向から反応状態を検査する。

【０１１７】（２）本発明の化学的検査方法は、反応担
体内に立体分布する検出対象物質または該検出対象物質
との結合体を前記反応担体の開口軸に対して直角な特定
の略平面上に分布せしめ、該平面と直角をなす方向から
反応状態を検査する。

【０１１８】（３）本発明の化学的検査方法は、反応担
体内に立体分布する検出対象物質または該検出対象物質
との結合体を前記反応担体の開口端付近で開口軸に対し
て直角な略平面上に分布せしめ、該平面と直角をなす方
向から反応状態を検査する。

【０１１９】（４）本発明の化学的検査方法は、反応担
体内に立体分布する検出対象物質または該検出対象物質
との結合体を前記反応担体内の液体の表面付近に分布せ
しめ、該表面と直角をなす方向から反応状態を検査す
る。

【０１２０】（５）本発明の化学的検査方法は上記
（１）乃至（４）のいずれかに記載の方方であり、かつ
前記検出対象物質が反応体または基質である。

【０１２１】（６）本発明の化学的検査方法は上記
（１）乃至（４）のいずれかに記載の方方であり、かつ
前記検出対象物質が標識物質である。

【０１２２】（７）本発明の化学的検査方法は、反応を
認識するための標識物質が結合した生化学的被検体の溶
液を、表面に該生化学的被検体に特異的に反応するプロ
ーブが保持されている立体構造の反応担体に供給し、前
記標識物質が結合された生化学的被検体と前記プローブ
とで特異的反応を生じさせ、前記標識物質の量を検出す
ることにより前記生化学的被検体と前記プローブとの反
応状態を検査する生化学的検査方法において、反応後に
未反応の前記標識物質が結合された生化学的被検体を除
去した後に、前記反応担体を前記標識物質を含まない溶
液に浸し、前記標識物質または該標識物質を含む反応体
を該溶液の表面付近に誘導し、該表面と直角をなす方向
から検査する。

【０１２３】（８）本発明の化学的検査方法は、多孔質
または繊維質の物質または成形物から成る立体構造の反
応担体の表面の異なる位置に生化学的被検体に特異的に
反応する物質の複数の異なるプローブ溶液を供給し各該
溶液中に含まれる前記生化学的被検体に特異的に反応す
る物質を前記反応担体の内部に結合することにより成る
生化学検査用アレイに、標識物質で標識された前記生化
学的被検体の溶液を供給し、各プローブ領域内で該生化
学的被検体と前記複数の特異的に反応する物質との反応
を生じさせ、各プローブ領域内の前記標識物質の量を各
プローブ領域ごとに検出することにより前記生化学的被
検体と該生化学的被検体に特異的に反応する物質との反
応状態を各プローブ領域ごとに検査する生化学的検査方
法において、反応後に未反応の前記標識物質が結合され
た生化学的被検体を除去した後に、反応担体に前記標識
物質を含まない溶液を供給し、前記標識物質を前記反応
担体内部から遊離して前記標識物質またはこれを含む遊
離体を前記多孔質または繊維質の開口端付近に誘導す
る。

【０１２４】（９）本発明の化学的検査方法は上記
（８）に記載の方法であり、かつ前記遊離体を電圧によ
り誘導する。

【０１２５】（１０）本発明の化学的検査方法は上記
（８）に記載の方法であり、かつ前記遊離体を超音波振
動により誘導する。

【０１２６】（１１）本発明の化学的検査方法は上記
（８）に記載の方法であり、かつ前記遊離体を磁界によ
り誘導する。

【０１２７】（１２）本発明の化学的検査方法は上記
（８）に記載の方法であり、かつ反応担体を液体を保持
し得るものとし、前記遊離体を遠心分離法により誘導す
る。

【０１２８】（１３）本発明の化学的検査方法は上記
（９）乃至（１２）のいずれかに記載の方法であり、か
つ前記標識物質を電圧により前記反応担体から遊離す
る。

【０１２９】（１４）本発明の化学的検査方法は上記
（９）乃至（１２）のいずれかに記載の方法であり、か
つ前記標識物質を加熱により前記反応担体から遊離す
る。

【０１３０】（１５）本発明の化学的検査方法は上記
（９）乃至（１２）のいずれかに記載の方法であり、か
つ前記標識物質を超音波振動により前記反応担体から遊
離する。

【０１３１】（１６）本発明の化学的検査方法は上記
（９）乃至（１２）のいずれかに記載の方法であり、か
つ前記標識物質をアルカリ性溶媒を用いることにより前
記反応担体から遊離する。

【０１３２】（１７）本発明の化学的検査方法は上記
（９）乃至（１２）のいずれかに記載の方法であり、か
つ分解酵素を供給することにより前記プローブを前記反
応担体から遊離する。

【０１３３】（１８）本発明の化学的検査方法は上記
（１３）乃至（１７）のいずれかに記載の方法であり、
かつ未反応の検被体を除去した後に、反応担体を転写支
持体に密着して、この密着面に標識物質を誘導し、該標
識物質を前記転写支持体に結合する。

【０１３４】（１９）本発明の化学的検査方法は上記
（１８）に記載の方法であり、かつ複数の異なる反応担
体に同一の転写支持体の異なる場所で標識物質を結合す
る。

【０１３５】（２０）本発明の化学的検査方法は上記
（１３）乃至（１７）のいずれかに記載の方法であり、
かつ未反応の検被体を除去した後に、反応担体を透明な
重合剤により密閉してからその塗布面に標識物質を誘導
し、該標識物質を前記重合剤により結合する。

【０１３６】（２１）本発明の検査標本は、多孔質また
は繊維質の物質または成形物より成る立体構造の反応担
体の表面の異なる位置に複数のプローブの各溶液を供給
し該各溶液中に含まれるプローブを前記物質または成形
物の内部に結合することにより成る生化学検査用アレイ
に、標識物質で標識された生化学的検被体の溶液を供給
し、該検被体と前記複数のプローブとの化学結合反応を
生じさせ、未反応の検被体を除去した後、転写支持体に
反応担体を密着して、この密着面に標識物質を誘導し、
該標識物質を前記転写支持体に結合して成る。

【０１３７】（２２）本発明の検査標本は上記（２１）
に記載の標本であり、かつ複数の異なる反応担体に存在
する標識物質を前記転写支持体の異なる場所に結合す
る。

【０１３８】（２３）本発明の化学的検査方法は上記
（９）乃至（２０）のいずれかに記載の方法であり、か
つ前記標識物質が蛍光分子である。

【０１３９】（２４）本発明の検査標本は上記（２１）
または（２２）に記載の標本であり、かつ前記標識物質
が蛍光分子である。

【０１４０】（２５）本発明の化学的検査方法は、反応
を認識するための標識物質が結合した生化学的被検体の
溶液を、表面に該生化学的被検体に特異的に反応するプ
ローブが保持されている立体構造の反応担体に供給し、
前記標識物質が結合された生化学的被検体と前記プロー
ブとで特異的反応を生じさせ、前記標識物質の量を検出
することにより前記生化学的被検体と前記プローブとの
反応状態を検査する生化学的検査方法において、反応後
に前記標識物質を含む反応体を前記反応担体と共に除去
した後に、未反応の前記標識物質が結合された生化学的
被検体を前記溶液の表面付近に誘導し、該表面と直角な
る方向から検査する。

【０１４１】（２６）本発明の化学的検査方法は、反応
を認識するための標識物質が結合した生化学的被検体の
溶液を、表面に該生化学的被検体に特異的に反応するプ
ローブが保持されている立体構造の反応担体に供給し、
前記標識物質が結合された生化学的被検体と前記プロー
ブとで特異的反応を生じさせ、前記標識物質の量を検出
することにより前記生化学的被検体と前記プローブとの
反応状態を検査する生化学的検査方法において、前記反
応担体の開口端に転写支持体を密着配置し、該転写支持
体に結合未反応の生化学的被検体を結合し、前記転写支
持体を前記反応担体から分離し、前記標識物質の量を検
出する。

【０１４２】（２７）本発明の化学的検査方法は、多孔
質または繊維質の物質または成形物より成る立体構造の
反応担体の表面の異なる位置に生化学的被検体に特異的
に反応する物質の複数の異なるプローブ溶液を供給し各
該溶液中に含まれる前記生化学的被検体に特異的に反応
する物質を前記反応担体の内部に結合することにより成
る生化学検査用アレイに、標識物質で標識された前記生
化学的被検体の溶液を供給し、各プローブ領域内で該生
化学的被検体と前記複数の特異的に反応する物質との反
応を生じさせ、各プローブ領域内の前記標識物質の量を
各プローブ領域ごとに検出することにより前記生化学的
被検体と該生化学的被検体に特異的に反応する物質との
反応状態を各プローブ領域ごとに検査する生化学的検査
方法において、前記反応担体の開口端に転写支持体を密
着配置し、該転写支持体に結合未反応の生化学的被検体
を結合し、前記転写支持体を前記反応担体から分離し、
前記標識物質の量を検出する。

【０１４３】（２８）本発明の化学的検査方法は、上記
（２５）乃至（２７）のいずれかに記載の方法であり、
かつ電位差攪拌により前記プローブと前記生化学的被検
体との結合を促進する。

【０１４４】（２９）本発明の化学的検査方法は、上記
（２５）乃至（２７）のいずれかに記載の方法であり、
かつ超音波攪拌により前記プローブと前記生化学的被検
体との結合を促進する。

【０１４５】（３０）本発明の化学的検査方法は、上記
（２５）乃至（２９）のいずれかに記載の方法であり、
かつ電位差誘導により前記転写支持体と前記生化学的被
検体との結合を促進する。

【０１４６】（３１）本発明の化学的検査方法は、上記
（２５）乃至（２９）のいずれかに記載の方法であり、
かつ超音波誘導により前記転写支持体と前記生化学的被
検体との結合を促進する。

【０１４７】（３２）本発明の化学的検査方法は、上記
（２５）乃至（２９）のいずれかに記載の方法であり、
かつ磁気誘導により前記転写支持体と前記生化学的被検
体との結合を促進する。

【０１４８】（３３）本発明の化学的検査方法は、上記
（２５）乃至（２９）のいずれかに記載の方法であり、
かつ前記転写支持体に多孔質シートを用いて、前記反応
担体に対して反対側から陰圧を与えて前記転写支持体上
に前記生化学的被検体を誘導する。

【０１４９】（３４）本発明の化学的検査方法は、上記
（２５）乃至（２９）のいずれかに記載の方法であり、
かつ前記転写支持体に多孔質シートを用いて、前記反応
担体側から陽圧を与えて前記転写支持体上に前記生化学
的被検体を誘導する。

【０１５０】（３５）本発明の化学的検査方法は、上記
（２５）乃至（３４）のいずれかに記載の方法であり、
かつ前記転写支持体に結合剤を塗布する。

【０１５１】（３６）本発明の化学的検査方法は、上記
（２５）乃至（３５）のいずれかに記載の方法であり、
かつｍをプローブアレイ要素数、ｎを対象物質の種類数
として、転写支持体に結合するプローブアレイ要素ｋに
対応する標識Ｍの蛍光分子数ｎ_Mkで構成されるベクトル

【０１５２】

【数１３】

【０１５３】を検出し、検出された該ベクトルｎ_M およ
び標識Ｍに対応するプローブアレイ要素ｋ内のプローブ
と対象物質ｌとの未結合率γ_klで構成される既知なる行
列

【０１５４】

【数１４】

【０１５５】および転写支持体と対象物質ｌとの結合率
α_clで構成される既知なる行列

【０１５６】

【数１５】

【０１５７】および未知数である１プローブアレイ要素
当たりの供給サンプル内の標識Ｍに対応する対象物質ｌ
の対象物質数Ｖ_Mlで構成されるベクトル

【０１５８】

【数１６】

【０１５９】で形成される連立方程式 ｎ_M ＝γα_c Ｖ_M を解くことにより、前記１プローブアレイ要素当たりの
供給サンプル内の標識Ｍに対応する対象物質ｌの対象物
質数Ｖ_Mlで構成されるベクトルＶ_M を導出する。

【０１６０】（３７）本発明の検査標本は、多孔質また
は繊維質の物質または成形物より成る立体構造の反応担
体の表面の異なる位置に複数のプローブの各溶液を供給
し該各溶液中に含まれるプローブを前記物質または成形
物の内部に結合することにより成る生化学検査用アレイ
に、標識物質で標識された生化学的検被体の溶液を供給
し、該検被体と前記複数のプローブとの化学結合反応を
生じさせ、転写支持体に反応担体を密着して、この密着
面に未反応の検被体を標識物質と共に結合して成る。

【０１６１】（３８）本発明の検査標本は上記（３７）
に記載の標本であり、かつ複数の異なる反応担体内の未
反応の検被体に結合する標識物質を前記転写支持体の異
なる場所に結合する。

【０１６２】（３９）本発明の化学的検査方法は、上記
（２５）乃至（３６）のいずれかに記載の方法であり、
かつ前記標識物質が蛍光分子である。

【０１６３】（４０）本発明の検査標本は上記（３７）
または（３８）に記載の標本であり、かつ前記標識物質
が蛍光分子である。

【０１６４】上記手段を講じた結果、それぞれ以下のよ
うな作用を奏する。

【０１６５】（１）本発明の化学的検査方法によれば、
検出対象物質または該検出対象物質との結合体を正確に
検査することができる。

【０１６６】（２）本発明の化学的検査方法によれば、
エネルギ吸収率の高い反応担体でも対象物質または該検
出対象物質との結合体を正確に検査することができる。

【０１６７】（３）本発明の化学的検査方法によれば、
エネルギ吸収率の高い反応担体でも対象物質または該検
出対象物質との結合体を高感度で検査することができ
る。

【０１６８】（４）本発明の化学的検査方法によれば、
検出部に対する反応担体の姿勢に関する配置上の拘束条
件が緩和する。

【０１６９】（５）本発明の化学的検査方法によれば、
反応体がエネルギを放射する場合には、該反応体を検出
対象物質として直接検出することができる。また、反応
体が反応によりエネルギを放射する発色基質や蛍光基質
などの基質と反応する場合には、該基質を検出対象物質
として検出することができる。これにより、反応状態を
簡便に検査することができる。

【０１７０】（６）本発明の化学的検査方法によれば、
反応前の物質を標識しておく場合には、該標識物質を検
出対象物質として検出することができる。これにより、
反応状態を正確に検査することができる。

【０１７１】（７）本発明の化学的検査方法によれば、
標識物質が発する信号を減衰することなく検出部へ導
き、その存在量を正確に検出することができる。

【０１７２】（８）本発明の化学的検査方法によれば、
標識物質またはこれを含む遊離体を開口端付近に誘導す
ることによって、アレイ化された異なる物質のプローブ
領域ごとに反応状態を正確に検査することができる。

【０１７３】（９）本発明の化学的検査方法によれば、
遊離体を簡便に誘導することができる。

【０１７４】（１０）本発明の化学的検査方法によれ
ば、遊離体を簡便に誘導することができる。

【０１７５】（１１）本発明の化学的検査方法によれ
ば、遊離体を確実に誘導することができる。

【０１７６】（１２）本発明の化学的検査方法によれ
ば、遊離体を確実に誘導することができる。

【０１７７】（１３）本発明の化学的検査方法によれ
ば、標識物質を簡便に遊離することができる。

【０１７８】（１４）本発明の化学的検査方法によれ
ば、標識物質を確実に遊離することができる。

【０１７９】（１５）本発明の化学的検査方法によれ
ば、標識物質を簡便に遊離することができる。

【０１８０】（１６）本発明の化学的検査方法によれ
ば、標識物質を確実に遊離することができる。

【０１８１】（１７）本発明の化学的検査方法によれ
ば、プローブを確実に遊離することができる。

【０１８２】（１８）本発明の化学的検査方法によれ
ば、測定結果を保存し易い検査標本として保存すること
ができる。

【０１８３】（１９）本発明の化学的検査方法によれ
ば、大量の測定結果を保存し易いシート状の検査標本と
して保存することができる。

【０１８４】（２０）本発明の化学的検査方法によれ
ば、測定結果を検査標本として保存することができる。

【０１８５】（２１）本発明の検査標本によれば、測定
結果を保存し易い検査標本として保存することができ
る。

【０１８６】（２２）本発明の検査標本によれば、大量
の測定結果を保存し易いシート状の検査標本として保存
することができる。

【０１８７】（２３）本発明の化学的検査方法によれ
ば、正確に検査を行なえる。

【０１８８】（２４）本発明の検査標本によれば、正確
な検査標本となる。

【０１８９】（２５）本発明の化学的検査方法によれ
ば、標識物質と未反応の生化学的被検体との結合体が自
由運動しているので、これを容易に溶液の表面付近に誘
導することができる。

【０１９０】（２６）本発明の化学的検査方法によれ
ば、検査プロセスが簡略化する。

【０１９１】（２７）本発明の化学的検査方法によれ
ば、検査プロセスが簡略化された状態で、アレイ化され
た異なる物質のプローブ領域ごとに反応状態を検査する
ことができる。

【０１９２】（２８）本発明の化学的検査方法によれ
ば、プローブと生化学的被検体とを短時間で結合するこ
とができる。

【０１９３】（２９）本発明の化学的検査方法によれ
ば、プローブと生化学的被検体とを短時間で結合するこ
とができる。

【０１９４】（３０）本発明の化学的検査方法によれ
ば、転写支持体と生化学的被検体とを短時間で結合する
ことができる。

【０１９５】（３１）本発明の化学的検査方法によれ
ば、転写支持体と生化学的被検体とを短時間で結合する
ことができる。

【０１９６】（３２）本発明の化学的検査方法によれ
ば、転写支持体と生化学的被検体とを短時間で結合する
ことができる。

【０１９７】（３３）本発明の化学的検査方法によれ
ば、転写支持体と生化学的被検体とを短時間で結合する
ことができる。

【０１９８】（３４）本発明の化学的検査方法によれ
ば、転写支持体と生化学的被検体とを短時間で結合する
ことができる。

【０１９９】（３５）本発明の化学的検査方法によれ
ば、転写支持体と生化学的被検体とを短時間で結合する
ことができる。

【０２００】（３６）本発明の化学的検査方法によれ
ば、被検サンプルに含まれる生化学的物質の数を対象物
質ごとに知ることができる。

【０２０１】（３７）本発明の検査標本によれば、測定
結果を保存し易い検査標本として保存することができ
る。

【０２０２】（３８）本発明の検査標本によれば、大量
の測定結果を保存し易いシート状の検査標本として保存
することができる。

【０２０３】（３９）本発明の化学的検査方法によれ
ば、正確に検査を行なえる。

【０２０４】（４０）本発明の検査標本によれば、正確
な検査標本となる。

【０２０５】本発明は上記各実施の形態のみに限定され
ず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施できる。

【０２０６】

【発明の効果】本発明によれば、検出対象物質の存在量
に相当する信号を正確に検出部へ導くことにより、反応
担体内部での反応状態を正確に検出することが可能な化
学的検査方法および検査標本を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る生化学的検査
方法を示す図。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係る生化学的検査
方法を示す図。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係る生化学的検査
方法を示す図。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係る生化学的検査
方法を示す図。

【図５】本発明の第２の実施の形態に係る直流電圧の印
加前後の作用を説明する図。

【図６】本発明の第１，第２の実施の形態の作用を説明
する図。

【図７】本発明の第１，第２の実施の形態の作用を説明
する図。

【図８】本発明の第１，第２の実施の形態の作用を説明
する図。

【図９】本発明の第１，第２の実施の形態の作用を説明
する図。

【図１０】本発明の第１，第２の実施の形態の作用を説
明する図。

【図１１】本発明の第３の実施の形態を実現するための
装置例を示す図。

【図１２】本発明の第３の実施の形態に係るプローブア
レイ装着ユニットの構成を示す図。

【図１３】本発明の第３の実施の形態に係る導入ストッ
カーの構成を示す図。

【図１４】本発明の第３の実施の形態に係る毛管現象の
原理を示す図。

【図１５】本発明の第３の実施の形態の作用を説明する
図。

【図１６】従来例に係る三次元アレイをなすテーパ付き
試料ウェルアレイを示す図。

【符号の説明】

１０１…溶液 １０２…標識分子 １０３…生化学的被検体 １０４…反応担体 １０５…生化学的物質 １０６…反応容器 １０７…検出器 １０８…反応体 １０９…電解液 １１０…電極 １１１…プローブアレイ １１２…プローブアレイ要素 １１３…導管部 １１４…第１の導電体 １１５…第２の導電体 １１６…ニトロセルロースシート １１７…本体フレ−ム １１８…本体蓋部 １１９…開閉軸 １２０…電解液 １２１…溶液 １２２…生化学的プローブ １２３…生化学的被検体 １２４…蛍光分子 １２５…特異的反応体 １２６…プローブアレイ装着ユニット １２７…導入ストッカー １２８…第１の搬送ベルト １２９，１３０…回転軸 １３１…被検体溶液槽 １３２…溶液 １３３…溶液槽保持部 １３４…転写支持体 １３５…転写支持体取り付け軸 １３６…転写支持体巻き取り駆動軸 １３７〜１４３…ローラ １４４…第２の搬送ベルト １４５，１４６…回転軸 １４７…排出ストッカー １４８…画像読み取り装置 １４９…支持部 １５０…画像解析部 １５１…収容体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 37/00 １０２ Ｇ０１Ｎ 37/00 １０２

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】容器内または反応担体内に立体分布する検
   出対象物質または該検出対象物質との結合体を前記容器
   内または前記反応担体内で移動せしめ、シート状集合体
   となすことを特徴とする化学的検査方法。
2. 【請求項２】容器内または反応担体内に立体分布する検
   出対象物質または該検出対象物質との結合体を前記容器
   または前記反応担体の開口軸に対して直角な略平面状に
   移動せしめ、開口部側から検査することを特徴とする化
   学的検査方法。
3. 【請求項３】容器内または反応担体内に立体分布する検
   出対象物質または該検出対象物質との結合体を前記容器
   または前記反応担体の開口端付近に移動せしめ、開口部
   側から検査することを特徴とする化学的検査方法。
4. 【請求項４】容器内または反応担体内に立体分布する検
   出対象物質または該検出対象物質との結合体を前記容器
   または前記反応担体内の液体の表面付近に平面的に移動
   せしめることを特徴とする化学的検査方法。
5. 【請求項５】移動せしめる工程は、電気的誘導、超音波
   による誘導、遠心力による誘導、磁気的誘導のうちのい
   ずれか、またはそれらの組み合わせによって行なうこと
   を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の化学的
   検査方法。
6. 【請求項６】多孔質または繊維質の物質または成形物よ
   り成る立体構造の反応担体の表面の異なる位置に複数の
   プローブの各溶液を供給し該各溶液中に含まれるプロー
   ブを前記物質または成形物の内部に結合することにより
   成る生化学検査用アレイに、標識物質で標識された生化
   学的検被体の溶液を供給し、該検被体と前記複数のプロ
   ーブとの化学結合反応を生じさせ、未反応の検被体を除
   去した後、転写支持体に反応担体を密着して、この密着
   面に標識物質を誘導し、該標識物質を前記転写支持体に
   結合して成ることを特徴とする検査標本。
7. 【請求項７】複数の異なる反応担体に存在する標識物質
   を前記転写支持体の異なる場所に結合することを特徴と
   する請求項６に記載の検査標本。
8. 【請求項８】前記標識物質が蛍光分子であることを特徴
   とする請求項６または７に記載の検査標本。