JP2003035711A - Probe carrier as well as method and apparatus for manufacturing the same - Google Patents

Probe carrier as well as method and apparatus for manufacturing the same

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JP2003035711A
JP2003035711A JP2002093023A JP2002093023A JP2003035711A JP 2003035711 A JP2003035711 A JP 2003035711A JP 2002093023 A JP2002093023 A JP 2002093023A JP 2002093023 A JP2002093023 A JP 2002093023A JP 2003035711 A JP2003035711 A JP 2003035711A
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probe
carrier
head
liquid
liquid ejection
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Nobuyuki Okamura
信行 岡村
Makoto Kameyama
誠 亀山
Hisashi Okamoto
尚志 岡本
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Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a probe carrier capable of dealing with various probe pitches without replacing an ink jet-type liquid discharge head (a block) for different probe pitches, to provide an apparatus used for the method and to provide the probe carrier manufactured by the method. SOLUTION: While a liquid discharge head comprising a plurality of discharge nozzles is being scanned relatively on the carrier in a direction not at right angles to its scanning direction, a probe solution is discharged onto the carrier from the discharge nozzles, and a probe is given.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット方
式を利用して担体上にプローブを担持したプローブ担体
を製造する方法、およびその製造方法に用いられるプロ
ーブ担体製造装置および該プローブ担体に関する。特
に、走査方向と略直交する方向に複数の吐出ノズルを有
する液体吐出ヘッドが担体上を該担体に対して相対的に
走査しながらプローブ溶液を吐出することにより製造さ
れた、高密度化および高信頼性のプローブ担体を製造す
る方法、およびその製造方法に用いられるプローブ担体
製造装置および該プローブ担体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a probe carrier in which a probe is carried on a carrier by using an inkjet method, a probe carrier manufacturing apparatus used in the manufacturing method, and the probe carrier. In particular, a liquid ejection head having a plurality of ejection nozzles in a direction substantially orthogonal to the scanning direction ejects the probe solution while scanning the carrier on the carrier relatively to the carrier. The present invention relates to a method for manufacturing a reliable probe carrier, a probe carrier manufacturing apparatus used in the manufacturing method, and the probe carrier.

【0002】[0002]

【従来の技術】遺伝子DNAの塩基配列の解析、あるい
は、同時に多項目に関し、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、384、1
536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。
2. Description of the Related Art When analyzing the base sequence of a gene DNA, or simultaneously performing highly reliable gene diagnosis on many items, a DNA having a target base sequence is selected using plural kinds of probes. Is required. DNA microchips have been attracting attention as a means for providing a plurality of types of probes used for this sorting operation. Also,
Even in high-throughput screening of drugs and combinatorial chemistry, many solutions of target proteins and drugs (eg, 96, 384, 1
It is necessary to arrange (536 kinds) and perform an orderly screening. Controls a method for arranging multiple kinds of drugs for that purpose, an automated screening technique in that state, a dedicated device, a series of screening operations,
Also, software and the like for statistically processing the results have been developed.

【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。
These parallel screening operations basically consist of a large number of known probes as a means for selecting substances to be evaluated, so-called probe.
By using an array, it is possible to detect the presence or absence of an action or reaction on the probe under the same conditions. In general, what kind of action and reaction to use for the probe is determined in advance. Therefore, the probe species mounted in one probe array may be, for example, a group of DNA probes having different base sequences. It is one type of substance when roughly classified. That is, the substance used for the group of probes is, for example, DNA, protein, or a synthesized chemical substance (drug). In many cases, a probe array composed of a plurality of types of probes is often used. However, depending on the nature of the screening work, as probes, DNA having the same base sequence, protein having the same amino acid sequence, and the same chemical It is also possible to use an array form in which a large number of substances are arranged. These are mainly used for drug screening and the like.

【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
レイ状に担体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。
In a probe array consisting of a plurality of types of probes, specifically, a group of DNAs having different base sequences, a group of proteins having different amino acid sequences, or a group of different chemical substances is used. In many cases, a plurality of types of constituents are arranged in an array on a carrier according to a predetermined arrangement order.
Among them, the DNA probe array is used for analysis of the base sequence of gene DNA and, at the same time, for highly reliable gene diagnosis of many items.

【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プローブを一つの担体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。
One of the problems in a probe array consisting of a plurality of types of probes forming this group is to use as many types of probes as possible, for example, D having various types of base sequences.
The NA probe is placed on one carrier. In other words, how densely the probes can be arranged in an array.

【0006】担体上にアレイ状にプローブ複数種を固定
する一つの方法として、米国特許USP 5,424,
186号公報に記載される、光分解性の保護基とフォト
リソグラフイーを用いた担体上でのDNAの逐次伸長反
応により、互いに異なる塩基配列を有するDNAプロー
ブをアレイ状に製造する手法を挙げることができる。こ
の手法を利用すると、例えば、1cm2当たり1000
0種類以上の配列が異なるDNAを搭載したDNAプロ
ーブ・アレイの調製も可能でなる。なお、この手法で
は、逐次伸長反応によりDNAを合成する際、4種の塩
基(A,T,C,G)毎に、それぞれ専用のフォトマス
クを用いてフォトリソグラフイー工程をおこない、アレ
イの所定箇所に何れかの塩基を選択的に伸長させること
で、所望の塩基配列を有する複数種のDNAを所定の配
列で担体上に合成する。従って、DNAの鎖長が長くな
ると、調製に要するコストは高くなり、また、長時間を
要する。加えて、各伸長段階における、ヌクレオチド合
成の効率は100%ではないため、設計した塩基配列に
欠損を生じたDNAの比率も小さくない。さらに、合成
の際、光分解性の保護基を用いる場合、通常の酸分解性
の保護基を用いる場合と比べて合成効率が落ちるため、
最終的に得られるアレイにおいて、設計した塩基配列通
りのDNAの占める割合が小さくなるという問題もあ
る。
[0006] As one method of immobilizing plural kinds of probes in an array on a carrier, US Pat. No. 5,424,424 has been used.
No. 186, a method for producing DNA probes having different base sequences in an array form by sequential extension reaction of DNA on a carrier using a photodegradable protecting group and photolithography. You can Using this approach, for example, 1 cm 2 per 1000
It is also possible to prepare a DNA probe array carrying zero or more kinds of DNAs having different sequences. In this method, when synthesizing DNA by a sequential extension reaction, a photolithography process is performed for each of four types of bases (A, T, C, G) by using a dedicated photomask, and a predetermined array is prepared. By selectively extending one of the bases at a position, a plurality of types of DNA having a desired base sequence are synthesized on the carrier with a predetermined sequence. Therefore, the longer the chain length of DNA, the higher the cost required for the preparation and the longer time required. In addition, since the efficiency of nucleotide synthesis in each extension step is not 100%, the ratio of DNA in which the designed nucleotide sequence has a defect is not small. Furthermore, in the case of using a photodegradable protective group in the synthesis, the synthesis efficiency is lower than in the case of using an ordinary acid-decomposable protective group,
In the finally obtained array, there is also a problem that the proportion of DNA according to the designed nucleotide sequence becomes small.

【0007】また、担体上で直接合成した生成物をその
まま使用するものであるため、設計した塩基配列通りの
DNAから欠損のある塩基配列を有するDNAを精製分
別により取り除くことは勿論不可能である。その他に、
最終的に得られるアレイにおいて、担体上に合成されて
いるDNAの塩基配列を確認することができないという
問題を秘めている。これは仮に、工程上のミスなどによ
り、ある伸長段階で所定の塩基の伸長がほとんどなされ
てなく、全くの不良品であった場合、この不良品プロー
ブ・アレイを用いたスクリーニングは、誤った結果を与
えるが、それを未然に防止する術が全くないことを意味
している。この塩基配列を確認することができないとい
うことが、この手法における最大かつ本質的な問題であ
る。
Further, since the product directly synthesized on the carrier is used as it is, it is, of course, impossible to remove the DNA having the defective base sequence from the designed DNA according to the designed base sequence by purification fractionation. . Other,
In the finally obtained array, there is a problem that the base sequence of DNA synthesized on the carrier cannot be confirmed. This is because if a given base was hardly extended at a certain extension stage due to an error in the process, and it was a completely defective product, the screening using this defective product probe array resulted in an incorrect result. However, it means that there is no way to prevent it. The inability to confirm this nucleotide sequence is the biggest and essential problem in this method.

【0008】前記の手法とは別な方法として、プローブ
用のDNAを予め合成、精製し、場合によってはその塩
基長を確認した上で、各DNAをマイクロディスペンサ
ーのようなデバイスにより担体上に付与し、プローブ・
アレイを調製する手法も提案されている。PCT公開公
報WO95/355O5号には、キャピラリーを用い
て、DNAをメンブラン上へ付与する手法が記載されて
いる。この手法を適用すると、原理的には、1cm2
たり1000個程度のDNAアレイの調製が可能であ
る。基本的には、各プローブ毎に一本のキヤピラリー状
ディスペンス・デバイスでプローブ溶液を担体上の所定
位置へ付与し、その作業を繰り返すことで、プローブ・
アレイを調製する手法である。各プローブ毎に専用のキ
ヤピラリーを用意すれば、問題はないが、仮に、少数の
キヤピラリーを用いて、同じ作業を行おうとすれば、相
互汚染を防止するため、プローブ種を入れ替える際、キ
ャピラリーを十分に洗浄する必要がある。また、付与す
る位置もその度毎に制御する必要がある。従って、多種
類のプローブを高密度に配列するアレイの調製に適して
いる手法とはいえない。加えて、プローブ溶液の担体へ
の付与は、キヤピラリー先端を担体にタッピングして行
うため、再現性・信頼性も完全とはいえない。
As a method different from the above-mentioned method, DNA for a probe is previously synthesized and purified, and in some cases, after confirming the base length thereof, each DNA is applied onto a carrier by a device such as a microdispenser. And probe
Techniques for preparing arrays have also been proposed. PCT publication WO95 / 355O5 describes a method of applying DNA onto a membrane using a capillary. When this method is applied, it is possible in principle to prepare about 1000 DNA arrays per cm 2 . Basically, one capillary-type dispensing device for each probe is used to apply the probe solution to a predetermined position on the carrier, and this operation is repeated,
This is a method of preparing an array. There is no problem if you prepare a dedicated capillary for each probe, but if you try to do the same work with a small number of capillaries, to prevent cross-contamination, the capillaries should be sufficient when replacing the probe type. Need to be washed. Further, it is necessary to control the applied position each time. Therefore, it cannot be said to be a method suitable for preparing an array in which a large number of types of probes are arranged at high density. In addition, since the probe solution is applied to the carrier by tapping the tip of the capillary onto the carrier, reproducibility and reliability cannot be said to be perfect.

【0009】その他の手法として、担体上においてDN
Aの固相合成を行う際、各伸長段階毎に、インクジェッ
ト法により合成に必要な物質の溶液を担体上に付与する
手法も提案されている。例えば、欧州特許公告公報EP
0 703 825B1号には、DNAの固相合成に
おいて利用される、ヌクレオチドモノマー、ならびに、
アクティベ−ターをそれぞれ別のピエゾ・ジェット・ノ
ズルより付与することにより、それぞれ所定の塩基配列
を有するDNA複数種を固相合成する方法が記載されて
いる。このインクジェット法による付与(塗布)は、上
記キャピラリーを用いた溶液の付与(塗布)に比べ、付
与量の再現性など信頼性も高く、また、ノズルの構造も
微細化が可能なものであり、プローブ・アレイの高密度
化には適した特徴を有している。しかしながら、この手
法も、基本的には、担体上でのDNAの逐次伸長反応を
応用するものなので、先に述べた米国特許USP 5,
424,186号公報に記載される手法における最大の
課題である、担体上に合成されているDNAの塩基配列
を確認することができないなどの問題点は依然として残
っている。各伸長段階毎に、専用のマスクを用いるフォ
トリソグラフィーの工程を行うという煩雑さは解消され
るものの、プローブ・アレイに不可欠な要件である、各
ポイントに所定のプローブが固定されているという点
に、若干の問題を含むものである。なお、前記EP
0,703,825B1号公報には、単独に形成された
ピエゾ・ジェット・ノズルを複数個使用する方法しか記
載されておらず、この少数のノズルを用いる際には、前
述のキャピラリーを用いる手法と同様に、高密度のプロ
ーブ・アレイ調製には必ずしも適しているとはいえな
い。
Another method is to use DN on a carrier.
When performing solid phase synthesis of A, a method has also been proposed in which a solution of a substance required for synthesis is applied onto a carrier by an inkjet method at each extension step. For example, European Patent Publication EP
No. 0 703 825 B1 discloses nucleotide monomers utilized in solid phase synthesis of DNA, and
A method for solid phase synthesis of a plurality of DNA species each having a predetermined nucleotide sequence by applying activators from different piezo jet nozzles is described. The application (application) by the ink jet method is more reliable than the application (application) of the solution using the capillary, such as the reproducibility of the applied amount, and the structure of the nozzle can be miniaturized. It has characteristics suitable for increasing the density of probe arrays. However, since this method also basically applies the sequential elongation reaction of DNA on a carrier, the above-mentioned US Pat.
The biggest problem in the method described in Japanese Patent No. 424,186, that is, the problem that the base sequence of DNA synthesized on the carrier cannot be confirmed still remains. Although the complexity of performing a photolithography process using a dedicated mask for each extension step is eliminated, the point that a predetermined probe is fixed at each point, which is an essential requirement for the probe array. , With some problems. The EP
No. 0,703,825 B1 describes only a method of using a plurality of piezo jet nozzles formed independently, and when using this small number of nozzles, a method using the above-mentioned capillary is used. Similarly, it is not always suitable for high density probe array preparation.

【0010】また、特開平11−187900号公報に
は、プローブを含む液体をサーマルインクジェットヘッ
ドにより液滴として固相に付着させて、プローブを含む
スポットを固相上に形成する方法が開示されているが、
使用されているインクジェットヘッドが、一般のプリン
タ用のヘッドであるため、プローブ・アレイを調製する
にあたり最適な構造とは言いがたい。以下にこの点に関
して詳しく説明する。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-187900 discloses a method in which a liquid containing a probe is attached as droplets to a solid phase by a thermal ink jet head to form a spot containing the probe on the solid phase. But
Since the inkjet head used is a head for a general printer, it cannot be said that the structure is optimal for preparing a probe array. This point will be described in detail below.

【0011】従来のインクジェットヘッドは、文字や画
像の印刷のために開発された手法である。従って、使わ
れる溶液はモノクロ(一般的には黒)印刷の場合には一
色(黒)のインク、カラー印刷の場合には、一般的に、
色の三原色、すなわち、イエロー(Y)、シアン
(C)、マゼンタ(M)の3色のインクとなる。カラー
印刷の場合には必要により、黒、または、Y、M、C、
の濃淡インクを使用する場合があるが、多くても10種
類以上のインクを使用することはない。
The conventional ink jet head is a method developed for printing characters and images. Therefore, the solution used is one color (black) ink for monochrome (generally black) printing, and generally for color printing,
Ink of three primary colors, namely, yellow (Y), cyan (C), and magenta (M). In the case of color printing, black or Y, M, C,
The dark and light inks may be used, but at most 10 or more kinds of inks are not used.

【0012】また、紙面への印刷には多量のインクを用
いるため、従来のインクジェット・プリンティング用の
ヘッドには、十分な容量を有するインクを充填するため
のタンク(リザーバー)と、インクをノズルへ導く流路
と、インクを吐出するためのノズルが具備されている。
Further, since a large amount of ink is used for printing on paper, a conventional ink jet printing head has a tank (reservoir) for filling ink having a sufficient capacity, and ink for nozzles. A flow path for guiding and a nozzle for ejecting ink are provided.

【0013】これに対し、プローブ・アレイ調製用のイ
ンクジェットヘッドは、これまで説明したように、出来
るだけ多くの種類の液体を吐出させることが望まれる。
プローブ担体上に担持されるプローブアレイの製造では
複数のノズルを有するヘッドを通常用いるが、これらの
複数のノズルと同数のかつ一対一に対応したプローブ溶
液のリザーバーを有するヘッドが望ましい。
On the other hand, as described above, it is desired that the ink jet head for preparing the probe array ejects as many kinds of liquids as possible.
A head having a plurality of nozzles is usually used in the manufacture of a probe array carried on a probe carrier, but a head having a same number of one-to-one probe solution reservoirs as the plurality of nozzles is desirable.

【0014】さらに、プローブ担体の製造に用いられる
インクジェット方式による液体吐出ヘッドノズルにおい
ては、1つのノズルから1種類のプローブを含むプロー
ブ溶液が吐出される必要があるので、少なくともプロー
ブピッチに対応したノズルピッチにする必要がある。し
たがって、高密度プローブアレイを製造するためには、
計測可能なプローブ量およびプローブピッチにおいて、
液体吐出ヘッドのノズルピッチ間隔をできるだけ狭小化
することにより、高密度で多種類のプローブを配置する
ことが可能となる。その結果、診断等の検出効率を向上
させることができ、また検体の量を多く用意しないため
にも望ましい。
Further, in the liquid jet head nozzle of the ink jet system used for manufacturing the probe carrier, since it is necessary to jet the probe solution containing one kind of probe from one nozzle, the nozzle corresponding to at least the probe pitch. Need to pitch. Therefore, in order to manufacture a high-density probe array,
In measurable probe amount and probe pitch,
By narrowing the nozzle pitch interval of the liquid ejection head as much as possible, it becomes possible to arrange many kinds of probes with high density. As a result, the detection efficiency of diagnosis and the like can be improved, and it is also desirable because a large amount of sample is not prepared.

【0015】また、プローブ担体上に担持されるプロー
ブアレイは、所定の位置に所望の量が固定されているこ
とが望ましい。診断時等のエラーを防止するためにも、
プローブ担体上の所定の場所には必要なプローブのみが
固定されていることが望ましい。
Further, it is desirable that the probe array carried on the probe carrier has a desired amount fixed at a predetermined position. In order to prevent errors during diagnosis,
It is desirable that only necessary probes are fixed at predetermined places on the probe carrier.

【0016】したがって、プローブ担体の製造において
は、計測可能なプローブ量およびプローブピッチ内にお
いて、液体吐出ヘッドのノズルピッチ間隔をできるだけ
狭くして高密度化され、かつ安定的に吐出して高信頼性
のプローブ担体を製造することが望まれる。
Therefore, in the manufacture of the probe carrier, the nozzle pitch interval of the liquid ejection head is made as narrow as possible within the measurable probe amount and the probe pitch to achieve high density, and stable ejection is performed, and the reliability is high. It is desired to manufacture the probe carrier of

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】これまでインクジェッ
ト方式を用いてプローブ担体を製造する場合、基本的に
は、一定の間隔(ピッチ)で複数個のノズルを有するマ
ルチ液体吐出ヘッドを用いて、プローブピッチに合うノ
ズルを使用して主走査方向に走査してプローブを担体へ
付与し、次に副走査方向にヘッドまたは担体を移動させ
て、続いて主走査方向の吐出を繰り返すことによりプロ
ーブ・アレイを製造している。その際に用いられる液体
吐出ヘッドは、走査方向と直交方向に複数の吐出ノズル
を有する液体吐出ヘッドを該担体に対して走査しながら
インクジェット方式プローブ溶液を吐出することにより
製造していた。
In the past, when a probe carrier was manufactured by using an ink jet method, basically, a multi-liquid ejection head having a plurality of nozzles at a constant interval (pitch) was used and the probe was used. Probe array by scanning in the main scanning direction using nozzles matching the pitch to apply the probe to the carrier, then moving the head or carrier in the sub scanning direction, and then repeating ejection in the main scanning direction. Are manufactured. The liquid ejection head used at that time is manufactured by ejecting the inkjet probe solution while scanning the liquid ejection head having a plurality of ejection nozzles in the direction orthogonal to the scanning direction with respect to the carrier.

【0018】このような従来のプローブ担体の製造方法
において、プローブ・アレイの高密度化のため、上記の
ように液体吐出ヘッドブロックのノズルピッチ間隔を単
に狭くしていった場合、吐出の際にノズル近傍に付着す
るプローブ溶液による弊害が起こりやすく、またこの付
着した液滴を除去することがより困難になる。このよう
なプローブ溶液の付着は、吐出の際に発生する霧状のプ
ローブ溶液(サテライトと呼ばれる場合もある。)が付
着すること等により不可避的に起こる。この付着したプ
ローブ溶液がノズル吐出口縁にまで及ぶと新たに吐出さ
れるプローブ溶液の吐出方向に影響を及ぼし、担体上の
所望の吐出位置にばらつきが生じたり、異なるプローブ
吐出位置へ着弾して異なるプローブが混在したりする場
合もあり、また上記ノズル近傍に付着したプローブ溶液
が徐々に成長し、振動などがきっかけとなって近傍の異
なるプローブ溶液と混液するおそれもある。したがっ
て、従来法において、液体吐出ヘッドブロックのノズル
ピッチ間隔を狭くすることによるプローブ・アレイの高
密度化には限界がある。また、これらをプローブ溶液の
混液を解消する手段として、ワイパーで吐出面に吸着し
たプローブ形成用溶液を取り除くという手段を用いた場
合でも、前記溶液が過度に吸収され、拡散し、交じり合
う場合も多く、特に異なるプローブ形成用溶液同士の混
液という問題は解消されていない。
In such a conventional method of manufacturing a probe carrier, when the nozzle pitch interval of the liquid ejection head block is simply narrowed as described above in order to increase the density of the probe array, The probe solution adhering to the vicinity of the nozzle is liable to cause harmful effects, and it becomes more difficult to remove the adhering droplets. Such attachment of the probe solution inevitably occurs due to attachment of a mist-like probe solution (sometimes called a satellite) generated during ejection. When the attached probe solution reaches the nozzle ejection port edge, it affects the ejection direction of the newly ejected probe solution, causing variations in the desired ejection position on the carrier or landing at different probe ejection positions. Different probes may coexist, and the probe solution adhering to the vicinity of the nozzle may gradually grow and may be mixed with different probe solutions in the vicinity due to vibration or the like. Therefore, in the conventional method, there is a limit in increasing the density of the probe array by narrowing the nozzle pitch interval of the liquid ejection head block. Further, even when using a means for removing the probe-forming solution adsorbed on the ejection surface with a wiper as means for eliminating the mixture of these probe solutions, the solution is excessively absorbed, diffused, and sometimes mixed with each other. Many problems, especially mixed solutions of different probe forming solutions, have not been solved.

【0019】一方、任意のプローブピッチ(アレイ配
置)を有するプローブアレイを製造する場合や、任意の
形状のプローブ用担体に対応するためには、それらに対
応した多数の液体吐出ヘッドを用意し、交換する必要が
あるため、高コストとなる。通常は、高密度化アレイを
効率よく製造のために、複数の液体吐出ヘッドの一体化
した液体吐出ヘッドブロックを用いるため、これらを多
数用意し、交換していてはさらにコスト面で不利とな
る。そのために、低コストかつ高密度化・高信頼性のプ
ローブ担体の生産性は確保しづらいといった課題があ
る。
On the other hand, in the case of manufacturing a probe array having an arbitrary probe pitch (array arrangement) or in order to cope with a probe carrier having an arbitrary shape, a large number of liquid ejection heads corresponding to them are prepared, High cost because it needs to be replaced. Usually, in order to efficiently manufacture a high-density array, a liquid ejection head block in which a plurality of liquid ejection heads are integrated is used. Therefore, if a large number of these liquid ejection head blocks are prepared and replaced, it is further disadvantageous in terms of cost. . Therefore, there is a problem that it is difficult to secure the productivity of a low-cost, high-density, highly reliable probe carrier.

【0020】したがって、本発明の目的は、異なるプロ
ーブピッチごとにインクジェット方式による液体吐出ヘ
ッド(ブロック)を交換することなく任意のプローブピ
ッチに対応でき、しかも安定な吐出を可能とし、プロー
ブアレイが高密度かされた、低コスト・高信頼性の高密
度化プローブ担体の製造方法、およびその製造方法に用
いられるプローブ担体製造装置および該プローブ担体を
提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to cope with an arbitrary probe pitch without exchanging the liquid ejecting head (block) of the ink jet system for each different probe pitch, and moreover, to enable stable ejection and to improve the probe array. (EN) A method for producing a densified, low-cost, highly reliable densified probe carrier, a probe carrier production apparatus used in the production method, and the probe carrier.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の一実施態様にかかるプローブ担体の製造方
法は、走査方向と直交しない方向に複数の吐出ノズルを
有する液体吐出ヘッドが担体上を相対的に走査しなが
ら、前記吐出ノズルからプローブ溶液を前記担体上へイ
ンクジェット方式により吐出することにより、標的物質
と特異的に結合可能な複数種のプローブが前記担体上に
配置されたプローブ担体を製造する方法であって、前記
走査方向に直交する方向のプローブピッチ間隔をaと
し、前記液体吐出ヘッドの前記吐出ノズルピッチ間隔を
bとし、前記プローブピッチ方向と前記ノズルピッチ方
向とがなす角度をθとすると、aがbより小さくなるよ
うに、|cosθ|=a/bを満たす角度θだけ、前記
液体吐出ヘッドを前記走査方向と直交する方向に対して
傾けて走査することが好ましい。
In order to solve the above problems, in a method for manufacturing a probe carrier according to an embodiment of the present invention, a liquid ejection head having a plurality of ejection nozzles in a direction not orthogonal to a scanning direction is a carrier. A probe in which a plurality of types of probes capable of specifically binding to a target substance are arranged on the carrier by ejecting a probe solution onto the carrier from the discharge nozzle while relatively scanning the top by an inkjet method. A method of manufacturing a carrier, wherein a probe pitch interval in a direction orthogonal to the scanning direction is a, the ejection nozzle pitch interval of the liquid ejection head is b, and the probe pitch direction and the nozzle pitch direction are formed. When the angle is θ, the liquid ejection head is moved by the angle θ that satisfies | cos θ | = a / b so that a becomes smaller than b. It is preferable to scan tilted with respect to the direction perpendicular to the direction.

【0022】また、本発明のプローブ担体の製造方法に
おいて、前記担体を動かすことにより前記液体吐出ヘッ
ドが前記担体に対して相対的に走査することが好まし
い。
In the method of manufacturing a probe carrier according to the present invention, it is preferable that the liquid ejection head scans relative to the carrier by moving the carrier.

【0023】また、本発明のプローブ担体の製造方法に
おいて、前記液体吐出ヘッドを動かすことにより前記液
体吐出ヘッドが前記担体に対して相対的に走査すること
が好ましい。
Further, in the method of manufacturing a probe carrier according to the present invention, it is preferable that the liquid ejection head scans relative to the carrier by moving the liquid ejection head.

【0024】また、本発明のプローブ担体の製造方法に
おいて、前記担体および液体吐出ヘッドを動かすことに
より前記液体吐出ヘッドが前記担体に対して相対的に走
査することが好ましい。
In the probe carrier manufacturing method of the present invention, it is preferable that the liquid discharge head scans relative to the carrier by moving the carrier and the liquid discharge head.

【0025】また、本発明のプローブ担体の製造方法に
おいて、複数の液体吐出ヘッドを用い、該複数の液体吐
出ヘッドを一括して前記角度θだけ傾けて走査すること
により前記担体へ前記プローブ溶液を吐出することが好
ましい。
Further, in the method for manufacturing a probe carrier of the present invention, a plurality of liquid ejection heads are used, and the plurality of liquid ejection heads are collectively tilted by the angle θ to perform scanning so that the probe solution is applied to the carrier. It is preferable to discharge.

【0026】また、本発明のプローブ担体の製造方法に
おいて、前記液体吐出ヘッドは、熱エネルギーを利用し
て前記プローブ溶液を吐出するヘッドであって、前記プ
ローブ溶液に与える熱エネルギーを発生するための熱エ
ネルギー発生体を備えていることが好ましい。
In the method of manufacturing a probe carrier according to the present invention, the liquid ejection head is a head for ejecting the probe solution by utilizing thermal energy, and is for generating thermal energy to be applied to the probe solution. It is preferable to have a thermal energy generator.

【0027】また、本発明のプローブ担体の製造方法に
おいて、前記吐出ノズル近傍に付着した前記プローブ溶
液の液滴を前記吐出ノズルの配列方向とほぼ垂直方向に
ワイピングすることにより除去する機構を有することが
好ましい。
Further, in the method for manufacturing a probe carrier according to the present invention, it has a mechanism for removing droplets of the probe solution adhering to the vicinity of the discharge nozzle by wiping in a direction substantially perpendicular to the arrangement direction of the discharge nozzles. Is preferred.

【0028】また、本発明のプローブ担体の製造方法に
おいて、前記吐出ノズルから吐出される前記プローブ溶
液の量が0.1ピコリットル〜100ピコリットルであ
ることが好ましい。
In the probe carrier manufacturing method of the present invention, it is preferable that the amount of the probe solution discharged from the discharge nozzle is 0.1 picoliter to 100 picoliter.

【0029】また、本発明のプローブ担体の製造方法に
おいて、前記吐出ノズルから塗布される前記プローブ溶
液の各々の占める面積が0.01μm2〜40000μ
2であることが好ましい。
In the method for producing a probe carrier of the present invention, the area occupied by each of the probe solutions applied from the discharge nozzle is 0.01 μm 2 to 40,000 μ.
It is preferably m 2 .

【0030】また、本発明のプローブ担体の製造方法に
おいて、前記プローブが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、ポリ糖、およこれらの組み合わせからなる群
から選択されることが好ましい。
In the method for producing a probe carrier of the present invention, the probe is DNA, RNA, cDNA (complementary DNA), PNA, oligonucleotide, polynucleotide, other nucleic acid, oligopeptide, polypeptide, protein, enzyme. , Substrate for enzyme, antibody, epitope for antibody, antigen, hormone,
Hormone receptor, ligand, ligand receptor,
It is preferably selected from the group consisting of oligosaccharides, polysaccharides, and combinations thereof.

【0031】本発明の別の実施態様にかかるプローブ担
体の製造装置は、走査方向と直交しない方向に複数の吐
出ノズルを有する液体吐出ヘッドが担体上を相対的に走
査しながら、前記吐出ノズルからプローブ溶液を前記担
体上へインクジェット方式により吐出することにより、
標的物質と特異的に結合可能な複数種のプローブが前記
担体上に配置されたプローブ担体を製造する装置であっ
て、前記走査方向に直交する方向のプローブピッチ間隔
をaとし、前記液体吐出ヘッドの前記吐出ノズルピッチ
間隔をbとし、前記プローブピッチ方向と前記ノズルピ
ッチ方向とがなす角度をθとすると、aがbより小さく
なるように、|cosθ|=a/bを満たす角度θだ
け、前記液体吐出ヘッドを前記走査方向と直交する方向
に対して傾けて走査することを特徴とするプローブ担体
の製造装置である。
In a probe carrier manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention, a liquid discharge head having a plurality of discharge nozzles in a direction not orthogonal to the scanning direction scans the carrier relatively while moving the liquid discharge head from the discharge nozzles. By ejecting the probe solution onto the carrier by an inkjet method,
An apparatus for manufacturing a probe carrier, in which a plurality of types of probes capable of specifically binding to a target substance are arranged on the carrier, wherein the probe pitch interval in the direction orthogonal to the scanning direction is a, and the liquid ejection head Where b is the discharge nozzle pitch interval and θ is an angle formed by the probe pitch direction and the nozzle pitch direction, an angle θ that satisfies | cos θ | = a / b is set so that a becomes smaller than b. The probe carrier manufacturing apparatus is characterized in that the liquid ejection head is inclined with respect to a direction orthogonal to the scanning direction for scanning.

【0032】また、本発明のプローブ担体の製造装置に
おいて、前記担体を動かすことにより前記液体吐出ヘッ
ドが前記担体に対して相対的に走査することが好まし
い。
In the probe carrier manufacturing apparatus of the present invention, it is preferable that the liquid ejection head scans relative to the carrier by moving the carrier.

【0033】また、本発明のプローブ担体の製造装置に
おいて、前記液体吐出ヘッドを動かすことにより前記液
体吐出ヘッドが前記担体に対して相対的に走査すること
が好ましい。
In the probe carrier manufacturing apparatus of the present invention, it is preferable that the liquid ejection head scans relative to the carrier by moving the liquid ejection head.

【0034】また、本発明のプローブ担体の製造装置に
おいて、前記担体および液体吐出ヘッドを動かすことに
より前記液体吐出ヘッドが前記担体に対して相対的に走
査することが好ましい。
In the probe carrier manufacturing apparatus of the present invention, it is preferable that the liquid discharge head scans relative to the carrier by moving the carrier and the liquid discharge head.

【0035】また、本発明のプローブ担体の製造装置に
おいて、複数の液体吐出ヘッドを用い、該複数の液体吐
出ヘッドを一括して前記角度θだけ傾けて走査すること
により前記担体へ前記プローブ溶液を吐出することが好
ましい。
In the probe carrier manufacturing apparatus of the present invention, a plurality of liquid discharge heads are used, and the plurality of liquid discharge heads are collectively tilted by the angle θ to perform scanning so that the probe solution can be transferred to the carrier. It is preferable to discharge.

【0036】また、本発明のプローブ担体の製造装置に
おいて、前記液体吐出ヘッドは、熱エネルギーを利用し
て前記プローブ溶液を吐出するヘッドであって、前記プ
ローブ溶液に与える熱エネルギーを発生するための熱エ
ネルギー発生体を備えていることが好ましい。
In the probe carrier manufacturing apparatus of the present invention, the liquid ejection head is a head for ejecting the probe solution by utilizing thermal energy, and is for generating thermal energy to be applied to the probe solution. It is preferable to have a thermal energy generator.

【0037】また、本発明のプローブ担体の製造装置に
おいて、前記吐出ノズル近傍に付着した前記プローブ溶
液の液滴を前記吐出ノズルの配列方向とほぼ垂直方向に
ワイピングすることにより除去する機構を有することが
好ましい。
In addition, the probe carrier manufacturing apparatus of the present invention has a mechanism for removing droplets of the probe solution adhering to the vicinity of the discharge nozzle by wiping in a direction substantially perpendicular to the arrangement direction of the discharge nozzles. Is preferred.

【0038】また、本発明のプローブ担体の製造装置に
おいて、前記吐出ノズルから吐出される前記プローブ溶
液の量が0.1ピコリットル〜100ピコリットルであ
ることが好ましい。
In the probe carrier manufacturing apparatus of the present invention, the amount of the probe solution discharged from the discharge nozzle is preferably 0.1 picoliter to 100 picoliter.

【0039】また、本発明のプローブ担体の製造装置に
おいて、前記吐出ノズルから塗布される前記プローブ溶
液の各々の占める面積が0.01μm2〜40000μ
2であることが好ましい。
In the probe carrier manufacturing apparatus of the present invention, the area occupied by each of the probe solutions applied from the discharge nozzle is 0.01 μm 2 to 40,000 μ.
It is preferably m 2 .

【0040】また、本発明のプローブ担体の製造装置に
おいて、前記プローブが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、ポリ糖、およこれらの組み合わせからなる群
から選択されることが好ましい。
In the probe carrier manufacturing apparatus of the present invention, the probe is DNA, RNA, cDNA (complementary DNA), PNA, oligonucleotide, polynucleotide, other nucleic acid, oligopeptide, polypeptide, protein, enzyme. , Substrate for enzyme, antibody, epitope for antibody, antigen, hormone,
Hormone receptor, ligand, ligand receptor,
It is preferably selected from the group consisting of oligosaccharides, polysaccharides, and combinations thereof.

【0041】さらに、本発明の別の実施態様にかかるプ
ローブ担体は、上記プローブ担体の製造方法によって製
造されることを特徴とするプローブ担体である。
Further, a probe carrier according to another embodiment of the present invention is a probe carrier manufactured by the above method for manufacturing a probe carrier.

【0042】[0042]

【発明の実施の形態】以下に、上記のような本発明のプ
ローブ担体の製造方法、それに用い得る製造装置、およ
び該方法により製造されたプローブ担体に関して、より
詳しく説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the method for producing the probe carrier of the present invention as described above, the production apparatus that can be used for the method, and the probe carrier produced by the method will be described in more detail.

【0043】(プローブ溶液)本発明においては、複数
種のプローブを、それぞれ独立した領域、例えばドット
状スポットとして担体表面に固定したものを「プローブ
担体」といい、プローブのスポットの多数が平面状に配
列された、すなわち二次元アレイ状に配列されたものを
「プローブ・アレイ」という。このプローブ担体には、
DNAマクロアレイ、DNAチップ、プローブ・アレイ
と一般的に呼ばれている検査用のプレートやチップが含
まれる。
(Probe Solution) In the present invention, a plurality of types of probes fixed on the carrier surface as independent spots, for example, dot-shaped spots are called “probe carriers”, and many of the probe spots are planar. Those arranged in a matrix, that is, arranged in a two-dimensional array form are called "probe array". This probe carrier contains
It includes a test plate or chip generally called a DNA macro array, a DNA chip, or a probe array.

【0044】本明細書において、担体上に固定されたプ
ローブは、特定の標識物質に対して特異的に結合可能で
ある。さらに、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、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。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療法を言い、しばし場、リガンド
と呼ばれる分子も含まれる。プローブおよび標的は、し
ばしば、交換可能に使用され、プローブは、リガンド−
抗リガンド(レセプターと呼ぶこともある。)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および標的
は、天然において見いだされるような塩基、またはその
類似物を含み得る。
In the present specification, the probe immobilized on the carrier can specifically bind to a specific labeling substance. In addition, this probe includes an oligonucleotide that can be recognized by a specific target, a polynucleotide,
Alternatively, other polymers are included. The term "probe" refers to a therapy of molecules having a probe function, such as individual polynucleotide molecules, and a population of molecules having the same probe function, such as polynucleotides of the same sequence surface-immobilized in dispersed locations, for a period of time. Also included are molecules called ligands. Probes and targets are often used interchangeably, and probes are ligand-
An anti-ligand (sometimes called a receptor) that is capable of binding to or becoming capable of binding to a target as part of a pair. The probes and targets in the present invention may include bases as found in nature, or analogs thereof.

【0045】また、担体上に支持されるプローブの一例
としては、標的核酸とバ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
を介して担体との結合部を有するもので、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のとを
挙げることができる。なお、このような構成の場合にお
ける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、所望とするバ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。
As an example of the probe supported on the carrier, a part of an oligonucleotide having a base sequence capable of hybridizing with a target nucleic acid has a binding part to the carrier via a linker. And a structure having a structure in which it is connected to the surface of the carrier at the bonding portion with. In the case of such a configuration, the position of the binding part with the carrier in the molecule of the oligonucleotide is not particularly limited as long as it does not impair the desired hybridization reaction.

【0046】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、調製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、およびポリ糖から選択される少なくとも一種あるこ
とが好ましい。
The probe employed in the probe array to which the method of the present invention is applied is appropriately selected according to the purpose of use, but it is prepared in order to preferably carry out the method of the present invention. In the two-dimensional probe array, the probes are DNA, RNA, cDNA (complementary DNA), PNA, oligonucleotide,
At least selected from polynucleotides, other nucleic acids, oligopeptides, polypeptides, proteins, enzymes, substrates for enzymes, antibodies, epitopes for antibodies, antigens, hormones, hormone receptors, ligands, ligand receptors, oligosaccharides, and polysaccharides It is preferable to have one kind.

【0047】上記プローブは担体表面に導入された官能
基と結合可能な構造を有することが望ましく、プローブ
溶液を吐出し、担体上へ付与した後、かかる結合可能な
構造を利用して該担体に結合させることが望ましい。こ
のような結合を形成することにより、プローブを担体上
に強固に結合させて、担体上に付着せしめたプローブの
スポットを更に限定された位置に止めさせ、隣接するス
ポットとのコンタミネーションをより確実に防ぐことが
可能となる。
The probe preferably has a structure capable of binding to the functional group introduced on the surface of the carrier. After discharging the probe solution and applying the probe solution onto the carrier, the probe is used to bind to the carrier. It is desirable to combine them. By forming such a bond, the probe is firmly bound to the carrier, and the spot of the probe attached on the carrier is stopped at a more limited position, so that contamination with adjacent spots is more reliable. It is possible to prevent it.

【0048】このようなプローブの有する該担体表面に
結合可能な構造としては、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、ヨウ化アセ
トアミドなどの有機官能基を導入する処理により形成さ
れた構造を有していることが好ましい。
The structure of such a probe capable of binding to the surface of the carrier includes amino group, sulfhydryl group, carboxyl group, hydroxyl group, acid halide (haloformyl group; -COX), halide (-X), It has a structure formed by introducing an organic functional group such as aziridine, maleimide group, succinimide, isothiocyanate, sulfonyl chloride (-SO 2 Cl), aldehyde (formyl group; -CHO), hydrazine and iodoacetamide. Preferably.

【0049】一方、「担体」とは上記プローブを担持す
るものであり、プローブを保持し、かつ、標的物質の検
出を妨げるものでなければ特に限定されるものではない
が、一例としてガラス基板があげられる。その他、シリ
コン基板、金属基板、樹脂基板等、また、適当な表面処
理をしたそれぞれの基板でも構わない。ガラス基板を担
体として使用する場合には、洗浄方法、表面処理等の方
法が各種知られているし、また、担体自体が入手しやす
い等の利点があり好適である。ガラス基板の表面に官能
基を導入する方法として、例えば、各種表面処理により
水酸基、カルボキシル基等を導入して、それらの官能基
をそのまま使用する方法がある。また、ガラス基板を各
種の官能基が結合したシランカップリング剤で処理し
て、その官能基を利用してもよい。市販されているシラ
ンカップリング剤の官能基としては、チオール(SH)
基、アミノ基、イソシアネート基、クロライド基、エポ
キシ基等があり、プローブ、マーカー物質の担体に結合
に関与する官能基として上記シランカップリング剤の官
能基と結合可能なものを適宜選択して利用することがで
きる。シランカップリング剤による処理法は一般的に良
く知られているので、詳しくは触れないが、上記官能基
を有するシランカップリング剤は、信越化学工業株式会
社、日本ユニカー株式会社から市販されているのでそれ
らを利用すれば良い。
On the other hand, the "carrier" is a carrier that carries the above-mentioned probe, and is not particularly limited as long as it holds the probe and does not interfere with the detection of the target substance. can give. In addition, a silicon substrate, a metal substrate, a resin substrate, or the like, or each substrate subjected to an appropriate surface treatment may be used. When a glass substrate is used as a carrier, various methods such as a cleaning method and a surface treatment are known, and the carrier itself is advantageous because it is easily available. As a method of introducing a functional group into the surface of the glass substrate, for example, there is a method of introducing a hydroxyl group, a carboxyl group or the like by various surface treatments and using the functional group as it is. Further, the glass substrate may be treated with a silane coupling agent having various functional groups bonded thereto to utilize the functional groups. As a functional group of a commercially available silane coupling agent, thiol (SH) is used.
Group, an amino group, an isocyanate group, a chloride group, an epoxy group, etc., and a functional group involved in binding to a carrier of a probe or a marker substance, which can be bonded to the functional group of the silane coupling agent, is appropriately selected and used. can do. Since the treatment method with a silane coupling agent is generally well known, a detailed description will not be given, but the silane coupling agent having the above functional group is commercially available from Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Nippon Unicar Co., Ltd. So just use them.

【0050】担体表面には、上記のようなプローブに導
入される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予め行っておくこ
とが望ましい。このような該担体表面上に形成される官
能基としては、マレイミド基やアミノ基などが好まし
い。これらの官能基を担体表面への導入する方法として
は種々の方法が利用できるが、例えば担体表面へのエポ
キシ基の導入は、例えばエポキシ基を有するポリグリシ
ジルメタクリレートを樹脂からなる担体表面に塗布した
り、エポキシ基を有するシランカップリング剤をガラス
製の担体表面に塗布してガラスと反応させる方法等が挙
げられる。
On the surface of the carrier, it is desirable to carry out in advance a structure for reacting with various organic functional groups introduced into the probe to form a covalent bond and a treatment for introducing an organic functional group. The functional group formed on the surface of the carrier is preferably a maleimide group or amino group. Various methods can be used as a method for introducing these functional groups onto the carrier surface. For example, for introducing an epoxy group onto the carrier surface, for example, polyglycidyl methacrylate having an epoxy group is applied to a carrier surface made of a resin. Alternatively, a method in which a silane coupling agent having an epoxy group is applied to the surface of a glass carrier and reacted with glass can be used.

【0051】上記プローブ末端に導入された官能基と、
該官能基と結合できる担体表面に導入された官能基との
好ましい組み合わせとして、チオール(−SH)(核酸
プローブ末端)とマレイミド基(担体表面)との組み合
わせ、アミノ基(核酸プローブ末端)とエポキシ基(担
体表面)との組合わせなどが挙げられる。特にプローブ
と担体表面との間で共有結合が形成される様に各々に官
能基を導入した場合には、担体表面に予めウェル等を有
しない、即ち実質的に平坦で且つ表面特性(水に対する
濡れ易さ等)が均一な担体を用いても隣接するスポット
同士が連結してしまうことがない。その結果核酸プロー
ブが精度良く、且つ高密度に配列されたプローブアレイ
を極めて効率的に、しかも低コストで製造することがで
きる。
A functional group introduced at the end of the probe,
As a preferred combination with a functional group introduced on the surface of a carrier capable of binding to the functional group, a combination of thiol (-SH) (terminal of nucleic acid probe) and maleimide group (terminal of carrier), amino group (terminal of nucleic acid probe) and epoxy A combination with a group (carrier surface) and the like can be mentioned. In particular, when a functional group is introduced into each so that a covalent bond is formed between the probe and the carrier surface, the carrier surface does not have wells in advance, that is, it is substantially flat and has surface characteristics (for water). Adjacent spots will not be connected even if a carrier having a uniform wettability) is used. As a result, a probe array in which nucleic acid probes are arranged with high precision and high density can be manufactured very efficiently and at low cost.

【0052】このことは本発明において表面にウェルを
備えた担体を用いることを何ら排除するものではない。
例えばプローブ溶液が付与されるウェルの間に光不透過
性のマトリクスパターン(以降、「ブラックマトリク
ス」と称する)を予め形成しておいた場合、担体上での
プローブと標的物質とのハイブリダイゼイションを光学
的に検出(例えば蛍光の検出)する様な場合の検出精度
(SN比)をより一層向上させることができる。また隣
接するウェルの間に、表面がプローブ溶液に対する親和
性の低いマトリクスを設けておいた場合、プローブ溶液
のウェルへの付与にあたって多少の位置ずれが生じたと
しても所望のウェルにスムーズにプローブ溶液を付与す
ることができる。このような効果を利用することを目的
として表面にウェルを備えた担体を用いることが望まし
い。
This does not exclude the use of a carrier having a well on the surface of the present invention.
For example, when a light-impermeable matrix pattern (hereinafter referred to as “black matrix”) is formed in advance between the wells to which the probe solution is applied, the hybridization of the probe and the target substance on the carrier is performed. It is possible to further improve the detection accuracy (SN ratio) in the case of optically detecting the fluorescence (for example, detecting fluorescence). In addition, when a matrix whose surface has a low affinity for the probe solution is provided between the adjacent wells, the probe solution can be smoothly transferred to a desired well even if some displacement occurs in applying the probe solution to the well. Can be given. It is desirable to use a carrier having wells on the surface for the purpose of utilizing such effects.

【0053】(吐出液の特性)上記のような担体上にイ
ンクジェット法によってプローブを含むプローブ溶液を
付与する場合、担体上で不必要に液滴が広がることな
く、所定の箇所にとどまるようきに液組成を調製するこ
とが好ましい。そしてその液組成は、該プローブ本来の
性能を損なわず、また該プローブに導入した担体表面の
官能基との反応性を損なうようなものでないことが好ま
しい。
(Characteristics of Discharge Liquid) When a probe solution containing a probe is applied onto a carrier as described above by an ink jet method, droplets do not unnecessarily spread on the carrier and remain at a predetermined position. It is preferable to prepare a liquid composition. The liquid composition preferably does not impair the original performance of the probe and does not impair the reactivity with the functional group on the surface of the carrier introduced into the probe.

【0054】またインクジェット法を用いる場合、担体
表面に付与される液滴が微小であるので、付与後蒸発乾
燥してしまうことを防ぐ為に、反応中には保湿容器のよ
うな反応容器に担体を保存しておくことは好ましい方法
であるが、吐出する液体に保湿剤を含ませておく方法も
有効である。特にサーマルジェット法においては、吐出
時に温度上昇をともなうので、保湿成分、表面張力調製
成分の存在は重要である。そのようなマーカー物質、あ
るいは、プローブを担体表面に付与する溶媒としては、
尿素を5〜10wt%、グリセリンを5〜10wt%、
チオジグリコールを5〜10wt%、及び、アセチレン
アルコールを1wt%を含んでいるものを好適に用いる
ことができる。
When the inkjet method is used, since the droplets applied to the surface of the carrier are minute, in order to prevent evaporation and drying after application, the carrier is placed in a reaction container such as a moisturizing container during the reaction. It is a preferable method to store the above, but it is also effective to include a moisturizer in the liquid to be ejected. In particular, in the thermal jet method, the presence of the moisturizing component and the surface tension adjusting component is important because the temperature is increased during the ejection. As such a marker substance, or as a solvent that imparts the probe to the carrier surface,
5-10 wt% urea, 5-10 wt% glycerin,
Those containing 5 to 10 wt% of thiodiglycol and 1 wt% of acetylene alcohol can be preferably used.

【0055】上記プローブ溶液には、該液体のインクジ
ェット吐出特性、液体中及びサーマルジェット(バブル
ジェット(登録商標))吐出時のプローブの安定性を考
慮すると、液体中には例えば2mer〜5000me
r、特には2mer〜60merの核酸プローブを、
0.05〜500μM、特には2〜50μMの濃度で含
有させることが好ましい。
Considering the ink jet discharge characteristics of the liquid, the stability of the probe in the liquid and the thermal jet (Bubble Jet (registered trademark)) discharge, the probe solution has, for example, 2 mer to 5000 me in the liquid.
r, especially a 2mer to 60mer nucleic acid probe,
It is preferably contained at a concentration of 0.05 to 500 μM, particularly 2 to 50 μM.

【0056】プローブ溶液の液体特性として、サーマル
ジェットヘッド(バブルジェットヘッド)からの吐出性
という観点からは、例えば、その粘度が1〜15cp
s、表面張力が30dyn/cm以上が好ましい。また
粘度を1〜5cps、表面張力を30〜50dyn/c
mとした場合、担体上での着弾位置が極めて正確なもの
となり特に好適に用いられる。
As a liquid property of the probe solution, from the viewpoint of ejection property from a thermal jet head (bubble jet head), for example, its viscosity is 1 to 15 cp.
s and the surface tension is preferably 30 dyn / cm or more. The viscosity is 1 to 5 cps and the surface tension is 30 to 50 dyn / c.
When m is set, the landing position on the carrier becomes extremely accurate, and it is particularly preferably used.

【0057】なお、担体表面に、液体吐出ヘッドで担体
上に付与した液体が、該担体上で広がり、そして隣接す
るスポットとの間で混合してしまうのを防ぐような、ウ
ェルのような構造を設けた場合には、液体の粘度や表面
張力、更には核酸プローブの塩基長や濃度も上記の範囲
外であっても用いることができる。
A structure such as a well is provided on the surface of the carrier so as to prevent the liquid applied on the carrier by the liquid discharge head from spreading on the carrier and mixing with adjacent spots. In the case where the above is provided, the viscosity and surface tension of the liquid, and the base length and concentration of the nucleic acid probe can be used even if they are out of the above ranges.

【0058】(吐出態様)一度に一個のノズルから吐出
されるプローブ溶液の量は、プローブ担体における各プ
ローブスポットの面密度に応じて適宜選択されるもので
あるが、プローブ溶液の粘度、プローブ溶液と担体の親
和性、プローブと担体との反応性などの種々の要素を考
慮の上で、形成されるアレイのドットサイズや形状に応
じて選択される。その際の1回の吐出液量は、0.1〜
100pl(ピコリットル)、好ましくは0.1〜50
plの範囲から選択することができる。プローブの高密
度化には1回で吐出される量はできるだけ最小であるこ
とが好ましいが、極端に吐出量が少なくなると空気抵抗
により担体へ到達しなくなる。1回の吐出液量は、好ま
しくは0.1〜10plであり、より好ましくは0.1
〜5plであり、その液量に合わせてノズル径などを設
計・調製することが好ましい。
(Discharge Mode) The amount of the probe solution discharged from one nozzle at a time is appropriately selected according to the areal density of each probe spot on the probe carrier, but the viscosity of the probe solution, the probe solution It is selected according to the dot size and shape of the array to be formed, taking into consideration various factors such as the affinity of the carrier and the reactivity between the probe and the carrier. In this case, the amount of discharged liquid per time is 0.1 to
100 pl (picoliter), preferably 0.1-50
It can be selected from the range of pl. In order to increase the density of the probe, it is preferable that the amount discharged at one time is as small as possible, but if the amount discharged is extremely small, it will not reach the carrier due to air resistance. The discharge amount per discharge is preferably 0.1 to 10 pl, more preferably 0.1.
It is preferably up to 5 pl, and it is preferable to design and adjust the nozzle diameter and the like according to the liquid amount.

【0059】一つのウエルに塗布されるプローブ溶液の
占める面積は、0.01(例えば0.1μm×0.1μ
m)μm2〜40000(例えば200μm×200μ
m)μm2とするのが一般的であるが、該面積は、アレ
イ自体の大きさ、アレイ・マトリクスの密度により決ま
る。したがって、プローブ溶液の占める面積により1つ
のウエルの大きさ及び容量を設定することができる。ウ
エルの深さについては、ウエルを製造する方法にもよる
が、望ましくは、0.5μm〜100μmの範囲から選
択することができる。これらウエルの面積と深さから体
積が決まる。このようなウエルの製造方法は、例えば特
開平11−099000号公報に記載の方法をそのまま
用いることができる。
The area occupied by the probe solution applied to one well is 0.01 (for example, 0.1 μm × 0.1 μm).
m) μm 2 to 40,000 (for example, 200 μm × 200 μm
m) μm 2 , which is generally determined by the size of the array itself and the density of the array matrix. Therefore, the size and volume of one well can be set by the area occupied by the probe solution. The depth of the well depends on the method of manufacturing the well, but is preferably selected in the range of 0.5 μm to 100 μm. The volume is determined by the area and depth of these wells. As a method for producing such a well, for example, the method described in JP-A-11-099000 can be used as it is.

【0060】核酸プローブの担体上での密度を上記の値
(例えば1インチ各に10000個以上のスポット、上
限としては1×106個程度)にするためには、各々の
核酸プローブのスポット直径は例えば20〜100μm
程度であることが好ましく、またスポットがそれぞれ互
いに独立していることが好ましい。そしてこのようなス
ポットは、バブルジェットヘッドから吐出される液体の
特性、及び該液体が付着する担体の表面特性等によって
決定される。
In order to set the density of the nucleic acid probe on the carrier to the above value (for example, 10,000 or more spots per inch, the upper limit is about 1 × 10 6 spots), the spot diameter of each nucleic acid probe is increased. Is, for example, 20 to 100 μm
It is preferable that the spots are in the order of magnitude and that the spots are independent of each other. Such spots are determined by the characteristics of the liquid ejected from the bubble jet head, the surface characteristics of the carrier to which the liquid adheres, and the like.

【0061】液体吐出ヘッドと担体間との距離、より正
確にはノズル吐出面と担体表面との距離は、通常、1.
2〜1.5mm程度まで近接して吐出されるが、アレー
の安定な吐出および高密度化のために0.1〜0.5m
mであることが好ましい。ノズル吐出面と担体表面との
距離が0.1mm未満の場合にはノズル吐出口からプロ
ーブ溶液が完全に離れる前に担体表面に達してしまい、
次の吐出のためにノズルを移動したときに該ノズルに液
滴が引っ張られ、よれてしまうため好ましくない。
The distance between the liquid discharge head and the carrier, more precisely, the distance between the nozzle discharge surface and the carrier surface, is usually 1.
It is ejected close to 2 to 1.5 mm, but 0.1 to 0.5 m for stable ejection and high density of the array.
It is preferably m. When the distance between the nozzle ejection surface and the carrier surface is less than 0.1 mm, the probe solution reaches the carrier surface before completely leaving the nozzle ejection port,
When the nozzle is moved for the next ejection, the droplet is pulled and twisted by the nozzle, which is not preferable.

【0062】(液体吐出装置)本発明方法に用いられる
プローブ製造装置は、プローブ溶液をインクジェット方
式による吐出のために用いられる液体吐出手段を具えて
いるが、該液体吐出機構として、プローブ溶液を収納す
る液体収納部(リザーバー)と、該液体収納部の各々に
対応して設けられた吐出口と、該液体収納部と吐出口を
共通に連通させる液路と、該吐出口の各々に対応して設
けられ、該吐出口の各々による独立したプローブ溶液の
吐出を可能とす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溶液に
対応する個数備えた構成を具え、前記プローブの配置位
置にそれぞれ対応する凹部を表面に有する前記担体に対
して相対的に移動させながら、該液体吐出装置から前記
配置位置に関する情報に基づいて前記複数種のプローブ
の溶液の各々を吐出させて担体上に付与できることが好
ましい。
(Liquid Ejecting Device) The probe manufacturing apparatus used in the method of the present invention has a liquid ejecting means used for ejecting the probe solution by the ink jet method. The liquid ejecting mechanism accommodates the probe solution. A liquid storage part (reservoir) for storing, a discharge port provided corresponding to each of the liquid storage parts, a liquid path for common communication between the liquid storage part and the discharge port, and a corresponding discharge port. Provided with a discharge energy generating means capable of discharging an independent probe solution by each of the discharge ports, and a liquid discharge part having a number corresponding to at least the plurality of types of probe solutions, While moving relatively to the carrier having a concave portion corresponding to the arrangement position of the probe on the surface, It is preferred that based on the distribution by ejecting each solution of said plurality of probes can be applied on a carrier.

【0063】本発明の方法は、走査方向と略直交する方
向(直交しない方向)に複数の吐出ノズルを有する液体
吐出ヘッドが担体上を該担体に対して相対的に走査しな
がらプローブ溶液を吐出することにより複数種のプロー
ブが前記担体上に配置されたプローブ担体を製造する方
法であり、前記走査方向に直交する方向のプローブピッ
チ間隔をaとし、前記液体吐出ヘッドの前記吐出ノズル
ピッチ間隔をbとし、前記プローブピッチ方向と前記ノ
ズルピッチ方向とがなす角度をθとすると、aがbより
小さくなるように、|cosθ|=a/bを満たす角度
θだけ、前記液体吐出ヘッドを前記走査方向と直交する
方向に対して傾けて走査する。
In the method of the present invention, the liquid ejecting head having a plurality of ejecting nozzles in a direction substantially orthogonal to the scanning direction (a direction not orthogonal to each other) ejects the probe solution while scanning the carrier relative to the carrier. Is a method of manufacturing a probe carrier in which a plurality of types of probes are arranged on the carrier by setting the probe pitch interval in the direction orthogonal to the scanning direction to a and the ejection nozzle pitch interval of the liquid ejection head to Let b be the angle formed by the probe pitch direction and the nozzle pitch direction be θ, then scan the liquid ejection head by the angle θ that satisfies | cos θ | = a / b so that a becomes smaller than b. The scanning is performed with an inclination with respect to the direction orthogonal to the direction.

【0064】より詳しく説明するために、図1(a)お
よび図1(b)を参照して説明する。図1(a)および
図1(b)は本発明と従来のインクジェット走査方法を
表す図であり、1は液体吐出ヘッド、2は液体吐出ヘッ
ドノズル、3は担体、および4はプローブスポットであ
り、矢印は走査方向を示している。ここで、aは走査方
向に直交する方向のプローブピッチ間隔、bは吐出ノズ
ルピッチ間隔、θは上記プローブピッチ方向とノズルピ
ッチ方向とがなす角度を表している。
For a more detailed description, description will be made with reference to FIGS. 1 (a) and 1 (b). FIGS. 1A and 1B are views showing the present invention and a conventional inkjet scanning method, wherein 1 is a liquid ejection head, 2 is a liquid ejection head nozzle, 3 is a carrier, and 4 is a probe spot. The arrow indicates the scanning direction. Here, a represents a probe pitch interval in a direction orthogonal to the scanning direction, b represents an ejection nozzle pitch interval, and θ represents an angle formed by the probe pitch direction and the nozzle pitch direction.

【0065】図1(a)は、従来技術として、液体吐出
ヘッドのノズル並び方向と走査方向とが直交するように
液体吐出ヘッドを相対的に走査して、プローブ溶液を担
体上にスポットした図であり、|cosθ|=1の場合
である。
FIG. 1A shows a conventional technique in which the liquid ejection head is relatively scanned so that the nozzle alignment direction of the liquid ejection head and the scanning direction are orthogonal to each other, and the probe solution is spotted on the carrier. And the case of | cos θ | = 1.

【0066】一方、図1(b)は、本発明の方法とし
て、液体吐出ヘッドのノズル並び方向と走査方向とが直
交しないように液体吐出ヘッドを傾けて相対的に走査し
て、プローブ溶液を担体上にスポットした図であり、|
cosθ|が1未満の場合である。
On the other hand, FIG. 1B shows, as a method of the present invention, the liquid ejection head is tilted and relatively scanned so that the nozzle alignment direction of the liquid ejection head and the scanning direction are not orthogonal to each other, and the probe solution is applied. It is a figure spotted on the carrier,
This is the case where cos θ | is less than 1.

【0067】図1(a)および図1(b)において、吐
出ノズルピッチ間隔bが同じ値である場合、本発明の方
法によりa=b|cosθ|となるよう前記ピッチaに
合わせて角度θを調整することで、走査方向に直交する
方向のプローブピッチ間隔aをより短くすることがで
き、結果として高密度化することが可能となる。一方、
図1(a)および図1(b)において走査方向に直交す
る方向のプローブピッチ間隔aが同じ値である場合、本
発明の方法では吐出ノズルピッチ間隔bをより長くでき
ることにより、ノズル近傍に付着するプローブ溶液によ
る異なるプローブ溶液との混液がより防止できたり、よ
り容易にワイピングして除去できることが可能になるた
め、安定な吐出が可能となる高信頼性のプローブ担体を
製造することができる。
In FIGS. 1A and 1B, when the ejection nozzle pitch interval b is the same value, the angle θ is adjusted according to the pitch a so that a = b│cos θ│ by the method of the present invention. The probe pitch interval a in the direction orthogonal to the scanning direction can be further shortened by adjusting, and as a result, the density can be increased. on the other hand,
When the probe pitch interval a in the direction orthogonal to the scanning direction has the same value in FIGS. 1A and 1B, the ejection nozzle pitch interval b can be made longer in the method of the present invention, so that the nozzles adhere to the vicinity of the nozzle. Since it is possible to further prevent a mixed solution of different probe solutions due to the probe solution to be used or to remove the probe solution by wiping more easily, it is possible to manufacture a highly reliable probe carrier that enables stable ejection.

【0068】さらに、上記プローブピッチ方向とノズル
ピッチ方向とがなす角度|θ|は、0より大きければ高
密度化を図ることができる一方、プローブピッチの重な
り、ノズルピッチ等を考慮するとヘッドとプローブリザ
ーバーが一体型の場合には85°以下であることが好ま
しく、ヘッドとプローブリザーバーが独立している場合
には89.5°以下であることが好ましい。
Further, if the angle | θ | formed by the probe pitch direction and the nozzle pitch direction is larger than 0, the density can be increased, while considering the overlap of the probe pitch, the nozzle pitch, etc., the head and the probe can be considered. When the reservoir is an integral type, it is preferably 85 ° or less, and when the head and the probe reservoir are independent, it is preferably 89.5 ° or less.

【0069】本発明の方法では、複数の液体吐出ヘッド
を用い、該複数の液体吐出ヘッドを一括して前記角度θ
だけ傾けて走査することにより前記担体へ前記プローブ
溶液を吐出してもよい。複数の液体吐出ヘッドはしばし
ば液体吐出ヘッドブロックという一体型として形成され
る。液体吐出ヘッドブロックはノズル部分が一体で各々
のノズルに別々のプローブ用溶液が付与され、あるいは
ノズルが1つまたは複数のユニットから構成され、ヘッ
ドブロックマニホールド状に固定されてもよい。液体吐
出ヘッドブロックは、複数本のヘッドの取り付け角度を
同時に変えることができる。すなわち、同じノズルピッ
チをもつ複数個のヘッドを同時に回転させる機構を設け
ることにより、プローブピッチと液体吐出ヘッドの使用
ノズルのピッチを同時に効率良く合わせることが可能と
なる。
In the method of the present invention, a plurality of liquid ejection heads are used, and the plurality of liquid ejection heads are collectively set to the angle θ.
The probe solution may be discharged onto the carrier by tilting and scanning. The plurality of liquid ejection heads are often formed as an integral type called a liquid ejection head block. In the liquid ejection head block, the nozzle portion may be integrated and each probe may be provided with a separate probe solution, or the nozzle may be composed of one or a plurality of units and fixed in a head block manifold shape. In the liquid ejection head block, the mounting angles of a plurality of heads can be changed at the same time. That is, by providing a mechanism for simultaneously rotating a plurality of heads having the same nozzle pitch, it becomes possible to efficiently and efficiently match the probe pitch and the pitch of the nozzles used in the liquid ejection head.

【0070】本発明方法においては、走査の際に担体を
動かすことにより液体吐出ヘッド(または液体吐出ヘッ
ドブロック)が該担体に対して相対的に走査してもよい
し、液体吐出ヘッド(または液体吐出ヘッドブロック)
を動かすことにより液体吐出ヘッド(または液体吐出ヘ
ッドブロック)が該担体に対して相対的に走査してもよ
いし、担体および液体吐出ヘッド(または液体吐出ヘッ
ドブロック)の双方を動かすことにより液体吐出ヘッド
(または液体吐出ヘッドブロック)が該担体に対して相
対的に走査してもよい。しかし、安定な吐出という観点
からは液体吐出ヘッド(または液体吐出ヘッドブロッ
ク)を動かすことよりも担体を動かす方が安定な走査が
できるため好ましく、担体および液体吐出ヘッド(また
は液体吐出ヘッドブロック)の双方を動かすことにより
さらに安定に走査できるため最も好ましい。なお、該担
体を動かすためには固定担体を保持するステージを機動
させればよい。
In the method of the present invention, the liquid ejection head (or liquid ejection head block) may be moved relative to the carrier by moving the carrier during scanning, or the liquid ejection head (or liquid). Discharge head block)
The liquid ejection head (or the liquid ejection head block) may be moved relative to the carrier by moving the head, or the liquid ejection head (or the liquid ejection head block) may be moved by moving both the carrier and the liquid ejection head. The head (or liquid ejection head block) may scan relative to the carrier. However, from the viewpoint of stable ejection, it is preferable to move the carrier rather than moving the liquid ejection head (or liquid ejection head block) because stable scanning can be performed. It is most preferable because scanning can be performed more stably by moving both. In order to move the carrier, a stage holding the fixed carrier may be moved.

【0071】本発明の方法に用いられる上記液体吐出ヘ
ッドは、熱エネルギーを利用して前記プローブ溶液を吐
出するヘッドであって、前記プローブ溶液に与える熱エ
ネルギーを発生するための熱エネルギー発生体を備えて
いることが好ましい。プローブ担体の製造において用い
ることのできるインクジェット方式には、ヒータ等の電
気熱変換体やレーザ光等から発生する熱エネルギーを利
用して気泡(バブル)を発生させることにより液体の吐
出を行うサーマルジェット方式(バブルジェット方式)
と、ピエゾ素子に電圧を印可して生じる素子の変形によ
り液体の吐出を行うピエゾインクジェット方式がある
が、本発明の方法にはいずれも用いることができる。こ
れらのうち、サーマルジェット方式のためのヘッドはピ
エゾインクジェット方式のためのヘッドと比較して構造
が簡単であり、ヘッドの小型化や多ノズル化に向いてお
り、また上記のように、サーマルジェット方式の場合、
担体への結合反応が短時間で完了し、またDNAの二次
構造も熱により解消されるため、次に続くハイブリダイ
ゼーション反応の効率をも上昇させることができるとい
う点でも、、サーマルジェット方式は本発明にとってよ
り好適に用いられるインクジェット方式である。
The liquid ejection head used in the method of the present invention is a head for ejecting the probe solution by utilizing thermal energy, and a thermal energy generator for generating thermal energy applied to the probe solution. It is preferably provided. Inkjet methods that can be used in the manufacture of probe carriers include thermal jets that eject liquid by generating bubbles using thermal energy generated from electrothermal converters such as heaters and laser light. Method (bubble jet method)
Then, there is a piezo inkjet system in which the liquid is ejected by the deformation of the device caused by applying a voltage to the piezo device, and any of them can be used in the method of the present invention. Of these, the head for the thermal jet method has a simpler structure than the head for the piezo inkjet method, and is suitable for downsizing the head and increasing the number of nozzles. Method,
Since the binding reaction to the carrier is completed in a short time and the secondary structure of DNA is also eliminated by heat, the efficiency of the subsequent hybridization reaction can be increased, and the thermal jet method is also used. The inkjet method is more preferably used for the present invention.

【0072】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第4723129号明細書、同第4740
796号明細書に開示されているインク記録分野での基
本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式は所
謂オンデマンド型,コンティニュアス型のいずれにも適
用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合には、液
体(インク)が保持されているシートや液路に対応して
配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応してい
て核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少なくとも1
つの駆動信号を印加することによって、電気熱変換体に
熱エネルギを発生せしめ、記録ヘッド(インクジェット
ヘッド)の熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこ
の駆動信号に一対一で対応した液体(インク)内の気泡
を形成できるので有効である。この気泡の成長、収縮に
より吐出用開口を介して液体(インク)を吐出させて、
少なくとも1つの滴を形成する。この駆動信号をパルス
形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるの
で、特に応答性に優れた液体(インク)の吐出が達成で
き、より好ましい。このパルス形状の駆動信号として
は、米国特許第4463359号明細書、同第4345
262号明細書に記載されているようなものが適してい
る。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米
国特許第4313124号明細書に記載されている条件
を採用すると、さらに優れた記録を行うことができる。
Regarding its typical structure and principle, see, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4740.
It is preferable to use the basic principle in the field of ink recording disclosed in Japanese Patent No. 796. This method can be applied to both the so-called on-demand type and the continuous type. In particular, in the case of the on-demand type, it is arranged corresponding to the sheet or liquid path holding the liquid (ink). The electrothermal converter being subjected to a rapid temperature rise corresponding to the recorded information and exceeding the nucleate boiling.
By applying two drive signals, heat energy is generated in the electrothermal converter, film boiling is caused on the heat acting surface of the recording head (ink jet head), and as a result, the drive signals are corresponded one-to-one. This is effective because bubbles can be formed in the liquid (ink). By the growth and contraction of the bubbles, liquid (ink) is ejected through the ejection opening,
Form at least one drop. It is more preferable to make this drive signal into a pulse shape because bubbles can be immediately and appropriately grown and contracted, so that liquid (ink) ejection with excellent responsiveness can be achieved. As the pulse-shaped drive signal, U.S. Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345 are used.
Those as described in the '262 patent are suitable. If the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 of the invention relating to the rate of temperature rise on the heat acting surface are adopted, more excellent recording can be performed.

【0073】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路,電気熱変換体
の組合せ構成(直線状液流路または直角液流路)の他に
熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示す
る米国特許第4558333号明細書、米国特許第44
59600号明細書を用いた構成も本発明に含まれるも
のである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
する特開昭59−123670号公報や熱エネルギの圧
力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示す
る特開昭59−138461号公報に基いた構成として
も、本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッド
(液体吐出ヘッド)の形態がどのようなものであって
も、本発明によればプローブのスポッティングを確実に
効率よく行うことができるようになるからである。
As the constitution of the recording head, in addition to the combination constitution of the discharge port, the liquid passage, and the electrothermal converter (the linear liquid passage or the right-angled liquid passage) as disclosed in the above-mentioned respective specifications, U.S. Pat. No. 4,558,333 and U.S. Pat. No. 44, which disclose a configuration in which a heat acting portion is arranged in a bending region.
The structure using the specification of No. 59600 is also included in the present invention. In addition, Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-123670 discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge portion of the electrothermal converter for a plurality of electrothermal converters, and an opening for absorbing a pressure wave of thermal energy is provided. The effect of the present invention is effective even when the configuration corresponding to the ejection portion is disclosed in JP-A-59-138461. That is, regardless of the form of the recording head (liquid ejection head), according to the present invention, spotting of the probe can be performed reliably and efficiently.

【0074】さらに、液体吐出装置がスポッティングで
きる担体の最大幅に対応した長さを有するフルラインタ
イプの液体吐出ヘッドに対しても本発明は有効に適用で
きる。そのような液体吐出ヘッドとしては、複数のヘッ
ドの組合せによってその長さを満たす構成や、一体的に
形成された1個のヘッドとしての構成のいずれでもよ
い。
Furthermore, the present invention can be effectively applied to a full-line type liquid ejection head having a length corresponding to the maximum width of a carrier that can be spotted by the liquid ejection device. Such a liquid ejection head may have a configuration that fills its length by a combination of a plurality of heads or a configuration as one head that is integrally formed.

【0075】加えて、シリアルタイプのものでも、装置
本体に固定されたヘッド、あるいは装置本体に装着され
ることで装置本体との電気的な接続や装置本体からのプ
ローブ溶液の付与が可能になる交換自在のチップタイプ
の液体吐出ヘッド、あるいは液体吐出ヘッド自体に一体
的に溶液リザーバーが設けられたカートリッジタイプの
ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。
In addition, even in the case of the serial type, when it is attached to the head fixed to the apparatus main body or the apparatus main body, it becomes possible to electrically connect to the apparatus main body and apply the probe solution from the apparatus main body. The present invention is also effective when a replaceable chip type liquid discharge head or a cartridge type head in which a solution reservoir is integrally provided in the liquid discharge head itself is used.

【0076】また、液体吐出装置の構成として、ヘッド
の吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加することは
本発明の効果を一層安定できるので、好ましいものであ
る。これらを具体的に挙げれば、液体吐出ヘッドに対し
てのクリーニング手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱
変換体あるいはこれとは別の加熱素子あるいはこれらの
組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手段、スポッテ
ィングとは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げること
ができる。
Further, as the structure of the liquid ejecting apparatus, it is preferable to add a head ejection recovering means, a preliminary auxiliary means, etc. because the effect of the present invention can be further stabilized. Specific examples thereof include cleaning means for the liquid ejection head, pressurizing or suctioning means, preheating means for heating using an electrothermal converter or a heating element other than this, or a combination thereof, Preliminary ejection means for performing ejection other than spotting can be mentioned.

【0077】上述した溶液に対して最も有効なものは、
上述した膜沸騰方式を実行するものである。
The most effective ones for the above solutions are
The film boiling method described above is executed.

【0078】ノズル径は後述するように一度に一個のノ
ズルから吐出されるプローブ溶液の量に合わせて設計・
調節されるのが好ましいが、通常は、5〜70μmの範
囲から選択される。
The nozzle diameter is designed according to the amount of probe solution discharged from one nozzle at a time, as described later.
Although it is preferably adjusted, it is usually selected from the range of 5 to 70 μm.

【0079】また、ノズルピッチ間隔はプローブ・アレ
イの高密度化のためにはできるだけ短い方がよいが、ミ
ストによる混液等の防止の観点からは間隔が大きい方が
よく、21μm以上のとすることが好ましい。
Further, the nozzle pitch interval is preferably as short as possible in order to increase the density of the probe array, but from the viewpoint of preventing mixed liquid due to mist, the nozzle pitch interval is preferably large and is 21 μm or more. Is preferred.

【0080】本発明の方法において、上記の液体吐出ヘ
ッド(または液体吐出ヘッドブロック)の吐出ノズル近
傍に付着した前記プローブ溶液の液滴をワイピングする
ことにより除去する機構を有することが好ましいが、特
に前記吐出ノズルの配列方向とほぼ垂直方向にワイピン
グすることにより除去する機構を有することが好まし
い。吐出ノズル近傍に付着した前記プローブ溶液の液滴
を除去することにより、吐出ノズル近傍が清浄化され、
吐出安定性及び混液防止効果を得ることができる。特
に、特に前記吐出ノズルの配列方向とほぼ垂直方向にワ
イピングすることにより除去する場合には、ノズルの並
び方向に対して若干斜めにワイピングしていたり、同じ
ワイピング材料を用いているがために、使用中にどんど
ん前記溶液が吸収され、拡散し、交じり合うことなく、
異なるプローブ溶液同士の混液の発生を防止することが
できる。液体吐出ヘッドはDNAチップアレイ製造開始
及び終了後、状況に応じて製造途中でヘッド回復機構に
収納され、ノズル配列方向にほぼ直交する形でワイピン
グすることができる。なお、この方法においては、前記
除去手段としてエラストマー部材で掻き取ること、ある
いは、吸湿・防潤部材で拭き取ること、あるいは、前記
ノズル吐出口近傍に気体を吹き付けることで取り除くこ
とが望ましい。
In the method of the present invention, it is preferable to have a mechanism for removing the droplets of the probe solution adhering to the vicinity of the discharge nozzle of the liquid discharge head (or liquid discharge head block) by wiping, but in particular, It is preferable to have a mechanism for removing by wiping in a direction substantially perpendicular to the arrangement direction of the discharge nozzles. By removing the droplets of the probe solution adhering to the vicinity of the discharge nozzle, the vicinity of the discharge nozzle is cleaned,
It is possible to obtain ejection stability and liquid mixture prevention effect. In particular, when removing by wiping in a direction substantially perpendicular to the arrangement direction of the discharge nozzles, since the wiping is performed slightly obliquely to the nozzle arrangement direction, or the same wiping material is used, During use, the solution is absorbed more and more, diffuses and does not mix,
It is possible to prevent the generation of a mixed solution of different probe solutions. The liquid ejection head is housed in the head recovery mechanism during the manufacturing process after the start and end of the manufacturing process of the DNA chip array, and the wiping can be performed substantially orthogonal to the nozzle arrangement direction. In this method, it is desirable that the removing means be scraped with an elastomer member, wiped with a moisture absorption / wetting member, or blown with a gas near the nozzle outlet.

【0081】溶液リザーバーのサイズおよび容量は、上
記のノズルから一度に吐出するプローブ溶液の量や、製
造を予定するアレイ枚数などによって適宜選択されるも
のである。なお、液体吐出ヘッドをシリコン基板などの
担体を加工して一体型に形成する際には、ノズル径、そ
れから一度に吐出するプローブ溶液の量は自ずから一定
の範囲となり、ノズルの開口部に対向する担体の表面に
形成したサイズで十分な場合もある。一方、一度にノズ
ルから吐出するプローブ溶液の量が比較的多く、また、
調製する必要なアレイ枚数が多い場合には、プローブ溶
液を溶液リザーバーに追加することにより、全アレイ枚
数を調製する際に必要となる溶液量を賄う方法が考えら
れる。それとは別に、担体一方の表面に配置する溶液リ
ザーバーに付設され、さらに増量用の溶液収納部を具備
する構造としても良い。その際、プローブ溶液の追加
は、増量用の溶液収納部を介して行われ、必要に応じて
溶液収納部の形状自体は、プローブ溶液の付与が容易に
行えるものにしておくことができる。このアレイに用い
られるプローブ毎に、対をなす溶液リザーバーとノズル
を対応させてアレイ状に配置する。従って、対をなす溶
液リザーバーとノズルの数は、特に限定されるものでは
なく、必要とされるアレイのプローブ種に応じて選択さ
れるものである。なお、ドットの径、ドット数、その塗
布密度、あるいは、アレイ形状には、液体吐出ヘッドの
製造方法により自ずから制限はあるものの、対をなす溶
液リザーバーとノズルの総数は、基本的にはプローブ種
により決定される。
The size and capacity of the solution reservoir are appropriately selected depending on the amount of the probe solution discharged from the nozzle at one time, the number of arrays to be manufactured, and the like. When the liquid ejection head is integrally formed by processing a carrier such as a silicon substrate, the nozzle diameter and the amount of the probe solution ejected at one time are naturally within a certain range and face the nozzle opening. In some cases, the size formed on the surface of the carrier is sufficient. On the other hand, the amount of probe solution discharged from the nozzle at once is relatively large, and
When the number of arrays required to be prepared is large, a method in which the probe solution is added to the solution reservoir to cover the amount of solution required when preparing the total number of arrays is considered. Alternatively, the structure may be such that it is attached to a solution reservoir arranged on one surface of the carrier and further has a solution storage portion for increasing the volume. At that time, the addition of the probe solution is carried out via the solution containing portion for increasing the volume, and the shape itself of the solution containing portion can be set so that the probe solution can be easily applied if necessary. For each probe used in this array, a pair of solution reservoirs and nozzles are arranged in an array corresponding to each other. Therefore, the number of solution reservoirs and nozzles forming a pair is not particularly limited, and is selected according to the probe type of the array required. Although the dot diameter, the number of dots, the coating density, and the array shape are naturally limited depending on the manufacturing method of the liquid ejection head, the total number of paired solution reservoirs and nozzles is basically the probe type. Determined by

【0082】(液体吐出ヘッド)上記において、液体吐
出ヘッドのノズル並び方向と走査方向とが直交しないよ
うに液体吐出ヘッドを実現する具体的な手段についてに
さらに詳細に説明する。以下、本発明の好適な一実施形
態について、添付図面を参照して詳細に説明するのであ
るが、その前に本実施形態の概要について説明してお
く。
(Liquid Ejecting Head) In the above, a concrete means for realizing the liquid ejecting head so that the nozzle arrangement direction of the liquid ejecting head and the scanning direction are not orthogonal will be described in more detail. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Before that, an outline of the present embodiment will be described.

【0083】本実施形態は、インクジェット方式による
プローブ担体の製造装置に関するもので、複数本のノズ
ルを持つマルチノズルタイプの液体吐出ヘッドを複数本
用いたヘッドマウントを用いたものである。
The present embodiment relates to an apparatus for manufacturing a probe carrier by an ink jet method, which uses a head mount using a plurality of multi-nozzle type liquid ejection heads having a plurality of nozzles.

【0084】上記ヘッドマウントは、複数本のヘッドの
取り付け角度を同時に変える機構を有している。
The head mount has a mechanism for simultaneously changing the mounting angles of a plurality of heads.

【0085】インクジェット法でプローブ担体へプロー
ブを付与する場合、基本的には、一定の間隔(ピッチ)
で複数個のノズルを有するマルチヘッドを用いて、プロ
ーブピッチに合うノズルを使用して主走査方向に走査お
よび吐出し、次に副走査方向にヘッドまたは担体を移動
させて、続いて主走査方向の走査および吐出を繰り返
す。
When the probe is applied to the probe carrier by the ink jet method, basically, a fixed interval (pitch)
With a multi-head having a plurality of nozzles, the nozzles that match the probe pitch are used to scan and eject in the main scanning direction, then the head or carrier is moved in the sub-scanning direction, and then the main scanning direction. The scanning and discharging of are repeated.

【0086】本実施形態のマルチノズルの液体吐出ヘッ
ドの場合、同じノズルピッチをもつ複数個のヘッドを同
時に回転させる機構を設けることによりプローブピッチ
と液体吐出ヘッドの使用ノズルのピッチを同時に効率良
く合わせることが可能となる。
In the case of the multi-nozzle liquid ejection head of this embodiment, a mechanism for simultaneously rotating a plurality of heads having the same nozzle pitch is provided to efficiently match the probe pitch and the nozzle pitch of the liquid ejection head at the same time. It becomes possible.

【0087】以下、一実施形態のプローブ担体製造装置
の具体的な構成について説明する。
The specific structure of the probe carrier manufacturing apparatus of one embodiment will be described below.

【0088】図2は、ヘッドマウント55の内部構成を
示した斜視図であり、図3は図2を上側から見た平面図
である。
FIG. 2 is a perspective view showing the internal structure of the head mount 55, and FIG. 3 is a plan view of FIG. 2 seen from above.

【0089】図2及び図3において、204a、204
b、204cはそれぞれマルチノズルの液体吐出ヘッド
であり、205はノズル(ノズルは液体吐出ヘッドの下
面にあるので、実際は図3では見えないが説明の便宜上
実線で示してある)であり、複数のノズルがヘッドの長
手方向に同一ピッチで並んでいる。液体吐出ヘッド20
4a、204b、204cは、その一端部をホルダ20
8a、208b、208cに夫々支持されており、これ
らのホルダはヘッドマウント55に固定された回転軸2
06a、206b、206cを中心にヘッドマウント5
5に対して水平面内で回動可能に支持されている。ま
た、液体吐出ヘッド204a、204b、204cは、
その他端部をホルダ210a、210b、210cに支
持されており、これらのホルダはスライド部材214に
対して回転軸212a、212b、212cを中心に水
平面内で回動可能に支持されている。スライド部材21
6は、ヘッドマウント55に対してX方向及びY方向に
移動可能に支持されており、バネ216により矢印A方
向に付勢されている。ヘッドマウント55のバネ216
と反対側の位置には、微動ネジ218が設けられてお
り、この微動ネジ218を回転させることにより、スラ
イド部材216がX方向に移動される。これにより、3
つの液体吐出ヘッド204a、204b、204cを図
3に破線で示す位置に対して(Y軸に対して)任意の角
度θだけ同時に傾けることができ、走査方向に対する傾
きが調整される。また、ホルダ210a、210b、2
10c内には圧縮バネ220a、220b、220cが
設けられており、液体吐出ヘッド204a、204b、
204cを図中右方向に付勢している。
2 and 3, reference numerals 204a, 204
Reference numerals b and 204c each denote a multi-nozzle liquid ejection head, and 205 denotes a nozzle (since the nozzle is located on the lower surface of the liquid ejection head, it is not visible in FIG. 3, but is shown by a solid line for convenience of description). The nozzles are arranged at the same pitch in the longitudinal direction of the head. Liquid discharge head 20
4a, 204b, and 204c have holders 20 at one end thereof.
8a, 208b, and 208c, respectively, and these holders are attached to the rotary shaft 2 fixed to the head mount 55.
Head mount 5 centered on 06a, 206b, 206c
5 is rotatably supported in the horizontal plane. Further, the liquid ejection heads 204a, 204b, 204c are
The other ends are supported by holders 210a, 210b, 210c, and these holders are supported by the slide member 214 so as to be rotatable in the horizontal plane about the rotation shafts 212a, 212b, 212c. Slide member 21
6 is supported so as to be movable in the X and Y directions with respect to the head mount 55, and is urged by a spring 216 in the direction of arrow A. Spring 216 of head mount 55
A fine movement screw 218 is provided at a position on the opposite side to the slide member 216 is moved in the X direction by rotating the fine movement screw 218. This makes 3
The two liquid ejection heads 204a, 204b, 204c can be simultaneously tilted by an arbitrary angle θ (with respect to the Y axis) with respect to the position shown by the broken line in FIG. 3, and the tilt with respect to the scanning direction is adjusted. In addition, the holders 210a, 210b, 2
The compression springs 220a, 220b, 220c are provided in the 10c, and the liquid ejection heads 204a, 204b,
204c is biased rightward in the figure.

【0090】なお、主走査方向Xと、各ヘッドの回転軸
206a、206b、206cを結ぶ直線が同一方向に
なるようにヘッドマウント55を装置にセットすると、
調整のとき便利である。
When the head mount 55 is set in the apparatus so that the main scanning direction X and the straight line connecting the rotary shafts 206a, 206b, 206c of the respective heads are in the same direction,
It is convenient for adjustment.

【0091】実際の吐出持には、ヘッド回転軸206
a、206b、206cを中心として、複数のヘッドを
同時に回転させて、所望のノズルのピッチとプローブの
ピッチを合わせるようにヘッドの角度θを調整する。こ
のとき、プローブピッチをaとすると、ノズルピッチを
bとすると、a=b|cosθ|を満たすような角度θ
だけヘッドを傾ける。次に、微調整ネジ222a、22
2b、222cを調整して、ノズルの位置をR、G、Β
のそれぞれのプローブパターンの位置に合わせ込む。
The head rotating shaft 206 is used for the actual discharge holding.
A plurality of heads are simultaneously rotated about a, 206b, and 206c, and the head angle θ is adjusted so that the desired nozzle pitch and the probe pitch are matched. At this time, if the probe pitch is a and the nozzle pitch is b, an angle θ that satisfies a = b | cos θ |
Only tilt the head. Next, the fine adjustment screws 222a, 22
2b and 222c to adjust the nozzle position to R, G, and B
Align with the position of each probe pattern of.

【0092】図4はプローブ担体製造装置90の制御コ
ントローラの構成図である。59は制御コントローラ5
8の入出力手段であるティーチングペンダント、62は
製造の進行状況及びヘッドの異常の有無等の情報を表示
する表示部、60はプローブ担体の製造装置90の動作
等を指示する操作部(キーボード)である。58はプロ
ーブ担体製造装置90の全体動作を制御するところのコ
ントローラ、65はティーチングペンダント59とのデ
ータの受け渡しを行うインタフェース、66はプローブ
担体製造装置90の制御を行うCPU、67はCPU6
6を動作させるための制御プログラムを記憶しているR
OM、68は生産情報等を記憶するRAM、70はプロ
ーブ担体へのプローブの吐出を制御する吐出制御部、7
1はプローブ担体製造装置90のXYθステージの動作
を制御するステージ制御部、90はコントローラ58に
接続され、その指示に従って動作するカラーフィルタ製
造装置を示している。
FIG. 4 is a block diagram of the controller of the probe carrier manufacturing apparatus 90. 59 is the controller 5
A teaching pendant, which is an input / output unit of 8, a display unit 62 for displaying information on the progress of manufacturing and the presence / absence of an abnormality in the head, and 60 an operating unit (keyboard) for instructing the operation of the probe carrier manufacturing apparatus 90 Is. Reference numeral 58 is a controller for controlling the overall operation of the probe carrier manufacturing apparatus 90, 65 is an interface for exchanging data with the teaching pendant 59, 66 is a CPU for controlling the probe carrier manufacturing apparatus 90, and 67 is a CPU 6
R storing a control program for operating 6
OM, 68 is a RAM for storing production information and the like, 70 is a discharge control unit for controlling discharge of the probe to the probe carrier, 7
Reference numeral 1 denotes a stage controller that controls the operation of the XYθ stage of the probe carrier manufacturing apparatus 90, and 90 denotes a color filter manufacturing apparatus that is connected to the controller 58 and operates according to the instructions.

【0093】[0093]

【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明をより具体的
に説明する。なお、ここに示す実施例は、本発明の好ま
しい実施の形態の一例ではあるものの、本発明は、これ
ら実施例により限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. Although the examples shown here are examples of preferred embodiments of the present invention, the present invention is not limited to these examples.

【0094】(実施例1)(蛍光色素を用いた混色評
価) 液滴除去機能については効果を下記で確認した。
Example 1 (Evaluation of Color Mixing Using Fluorescent Dye) The effect of the droplet removing function was confirmed as follows.

【0095】25.4mm×25.4mm×0.5mm
の溶融石英基板を1%の超音波洗剤GP−III(ブラ
ンソン)中で20分間超音波洗浄した後、水道水で超音
波洗浄、流水洗浄を適宜行った。次に、80℃の1N
NaCl中に20分間浸漬し、流水(水道水)洗浄、超
純水超音波洗浄、流水(超純水)洗浄した後、窒素ガス
を吹きつけて乾燥した。
25.4 mm x 25.4 mm x 0.5 mm
After ultrasonically cleaning the fused quartz substrate of No. 2 in 1% ultrasonic detergent GP-III (Branson) for 20 minutes, ultrasonic cleaning with tap water and running water cleaning were appropriately performed. Next, 1N at 80 ℃
It was immersed in NaCl for 20 minutes, washed with running water (tap water), washed with ultrapure water ultrasonic waves, washed with running water (ultra pure water), and then dried by blowing nitrogen gas.

【0096】次いで、蛍光色素ローダミンBを、インク
ジェットヘッドで吐出するための溶媒、すなわち、グリ
セリン7.5wt%、尿素7.5wt%、チオジグリコ
ール7.5wt%、一般式(IV):
Next, a solvent for ejecting the fluorescent dye Rhodamine B with an ink jet head, that is, 7.5 wt% glycerin, 7.5 wt% urea, 7.5 wt% thiodiglycol, a general formula (IV):

【0097】[0097]

【化1】 [Chemical 1]

【0098】で示されるアセチレンアルコール(例え
ば、商品名:アセチレノールEH 川研ファインケミカ
ル株式会社)1wt%を含む水溶液に、10μMの濃度
で溶解させた。この色素溶液を図1に略示したインクジ
ェットヘッドの各ノズルに連接されて形成された液体リ
ザーバーに一個おきに注入した。ローダミンB液を注入
しなかったリザーバーには同様に溶液化した蛍光色素ア
ミノFITC(濃度10μM)を注入した。このインク
ジェットヘッドの各ノズルから上記二種の色素の溶液を
上記洗浄済みのガラス基板上に吐出供給した。このと
き、前記走査方向に直交する方向のプローブピッチ間隔
を100μmとし、前記インクジェットの前記吐出ノズ
ルピッチ間隔を575μmとするため、前記プローブピ
ッチ方向と前記ノズルピッチ方向とがなす角度を80°
とした。なお、各リザーバー、ノズルは予め上記溶媒と
各色素溶液で洗浄、真空吸引による液体の除去を適宜繰
り返した。一個の液滴の量は10plであり、この場
合、基板上に吐出された液滴(ドット)が占める面積は
約50μmであり、ドットの間隔は約100μmであ
る。色素溶液の吐出はヘッドから一回吐出した後にワイ
パーブレードにより吐出ノズルの配列方向とほぼ垂直方
向にワイピングし、再度吐出する方法を繰り返し、合計
500回吐出した。
An aqueous solution containing 1 wt% of acetylene alcohol (for example, trade name: acetylenol EH Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) represented by was dissolved at a concentration of 10 μM. This dye solution was injected into every other liquid reservoir formed by being connected to each nozzle of the inkjet head schematically shown in FIG. The fluorescent dye aminoFITC (concentration 10 μM), which was similarly dissolved, was injected into the reservoir in which the rhodamine B solution was not injected. From each nozzle of this inkjet head, the solutions of the above-mentioned two kinds of dyes were discharged and supplied onto the above-mentioned cleaned glass substrate. At this time, since the probe pitch interval in the direction orthogonal to the scanning direction is 100 μm and the ejection nozzle pitch interval of the inkjet is 575 μm, the angle formed by the probe pitch direction and the nozzle pitch direction is 80 °.
And Each reservoir and nozzle were washed with the above solvent and each dye solution in advance, and the liquid removal by vacuum suction was appropriately repeated. The amount of one droplet is 10 pl, and in this case, the area occupied by the droplets (dots) ejected on the substrate is about 50 μm, and the interval between the dots is about 100 μm. The dye solution was discharged once from the head, wiped by a wiper blade in a direction substantially perpendicular to the direction of arrangement of the discharge nozzles, and was discharged again. This method was repeated 500 times in total.

【0099】ニコン蛍光顕微鏡ECLIPSE E80
0(株式会社ニコン)に20倍対物レンズ(プランアポ
クロマート)と蛍光フイルタ(B−2A:ローダミンB
用、B−2E/C:アミノFITC用、いずれもニコ
ン)をセットし200倍の倍率にて、供給された各色素
水溶液の状態を蛍光にて観察したところ、それぞれの色
素の液滴からは他の色素の蛍光は観察されず、混色のな
い水溶液の供給が可能であった。また、各ドットは整然
と配列され、よれ、あるいは、ミスト等に由来する汚れ
も観察されなかった。
Nikon fluorescence microscope ECLIPSE E80
0 (Nikon Corporation) 20x objective lens (plan apochromat) and fluorescent filter (B-2A: Rhodamine B)
, B-2E / C: for amino FITC, both are Nikon), and the state of each of the supplied dye aqueous solutions was observed by fluorescence at a magnification of 200 times. Fluorescence of other dyes was not observed, and it was possible to supply an aqueous solution with no color mixture. Further, each dot was arranged in an orderly manner, and no stain or stain derived from mist was observed.

【0100】実施例2(ハイブリダイゼーションによる
混色評価) 実施例1と同様にガラス基板を洗浄した。ついで、減圧
蒸留して精製した、下記式(I): (CH3O)3SiC36NHC24NH2 (I) のアミノシランカップリング剤(KBM−603:化合
物I 信越化学工業株式会社製)を1%の濃度で含む水
溶液を室温下、1時間攪拌し、メトキシ基部分を加水分
解させた。次に、上記基板を洗浄後速やかに前記シラン
カップリング剤水溶液に浸し、室温下、1時間浸漬し
た。その後、流水(超純水)洗浄し、窒素ガスを吹きつ
けて乾燥させ、次いで、120℃のオーブン中で1時間
加熱定着させた。
Example 2 (Evaluation of Color Mixing by Hybridization) The glass substrate was washed in the same manner as in Example 1. Then, vacuum distillation was purified by the following formula (I): (CH 3 O ) 3 SiC 3 H 6 NHC 2 H 4 NH 2 (I) aminosilane coupling agent (KBM-603: Compound I-Etsu Chemical stock (Manufactured by the company) was stirred at room temperature for 1 hour to hydrolyze the methoxy group portion. Next, the above substrate was immediately immersed in the silane coupling agent aqueous solution after cleaning, and at room temperature for 1 hour. After that, it was washed with running water (ultra pure water), blown with nitrogen gas to be dried, and then heat-fixed in an oven at 120 ° C. for 1 hour.

【0101】冷却後、下記式(II):After cooling, the following formula (II):

【0102】[0102]

【化2】 [Chemical 2]

【0103】のN−(6−マレイミドカプロキシ)スク
シイミド(EMCS;化合物II)の0.3%溶液(エ
タノール:ジメチルスルホキシド=1:1)に基板を室
温下、2時間浸漬し、 EMCSをアミノシランカップ
リング剤のアミノ基に反応させた。反応終了後、エタノ
ール:ジメチルスルホキシド=1:1で1回、エタノー
ルで3回洗浄し、窒素ガスを吹きつけて乾燥させた。 5’−ATGAACCGGAGGCCCATC−3’ 3’−TACTTGGCCTCCGGGTAG−5’ 5’−AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA−3’ 3’−TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT−5’
The substrate was immersed in a 0.3% solution of N- (6-maleimidocaproxy) succinimide (EMCS; compound II) (ethanol: dimethylsulfoxide = 1: 1) at room temperature for 2 hours, and EMCS was used as aminosilane. It was reacted with the amino group of the coupling agent. After completion of the reaction, the mixture was washed once with ethanol: dimethyl sulfoxide = 1: 1 and three times with ethanol, and dried by blowing nitrogen gas. 5'-ATGAACCGGAGGGCCCATC-3 '3'-TACTTGGCCTCCGGGT-5'5'-AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA-3'3'-TTTTTTTTTTTTTTTTTTTT'

【0104】上記する、の塩基配列にそれぞれ相補
的な塩基配列である、、の塩基配列を有し、かつ、
5’末端にリンカーを介して上記基板表面に最終的に精
製したマレイミド基と反応結合可能なメルカプト基(S
H基:スルフィドリル基ともいう)を有するオリゴヌク
レオチド(化合物III、IV: ベックス株式会社)を本
実施例の検証に用いるオリゴヌクレオチドプローブに利
用した。式(III、IV):
Has a base sequence of, which is a base sequence complementary to each of the above base sequences, and
A mercapto group (S which is capable of reacting with the finally purified maleimide group on the surface of the substrate through a linker at the 5'end (S
An oligonucleotide having H group: also referred to as sulfhydryl group (compounds III and IV: Bex Co., Ltd.) was used as an oligonucleotide probe used for verification of this example. Formula (III, IV):

【0105】 3’−TACTTGGCCTCCGGGTAG−OP(O2)O−(CH26− 5’ 化合物III[0105] 3'-TACTTGGCCTCCGGGTAG-OP (O 2 ) O- (CH 2) 6 - 5 ' Compound III

【0106】 3’−TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT−OP(O2)O −(CH26−5’ 化合物IV[0106] 3'-TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT-OP (O 2 ) O - (CH 2) 6 -5 ' Compound IV

【0107】化合物III、IVをそれぞれ実施例1と同様
の吐出用溶媒に吸光度が1.0になるように溶解させ、
実施例1と同様にインクジェットヘッドからガラス基板
上に一個おきに供給した。なお、各リザーバー、ノズル
は予め上記溶媒とオリゴヌクレオチドの溶液で洗浄、真
空吸引による液体の除去を適宜繰り返した。実施例1と
同様の吐出方法により、その後上記の基板上にオリゴヌ
クレオチド溶液を吐出し、液滴量、ドットサイズ、ドッ
ト間隔、吐出のパターン、吐出回数、ワイピングの方法
は実施例1と同様である。また、上記溶媒は保湿性が高
く、リザーバー内、および、基板上でのオリゴヌクレオ
チド溶液の乾燥を防ぐことができる。
Compounds III and IV were dissolved in the same solvent for ejection as in Example 1 so that the absorbance was 1.0,
In the same manner as in Example 1, the ink was supplied from the inkjet head on every other glass substrate. The reservoirs and nozzles were washed with the solution of the solvent and the oligonucleotide in advance and the liquid was removed by vacuum suction as appropriate. The oligonucleotide solution is then discharged onto the above substrate by the same discharge method as in Example 1, and the droplet amount, dot size, dot interval, discharge pattern, discharge frequency, and wiping method are the same as in Example 1. is there. Further, the above solvent has a high moisturizing property and can prevent the oligonucleotide solution from drying in the reservoir and on the substrate.

【0108】このように化合物III、IVの溶液を吐出し
た基板を、湿度100%の保湿チャンバー内に室温下で
1時間反応させた後、流水(超純水)中で約30秒洗浄
した。次に、上記基板をBSA(牛血清アルブミン シ
グマアルドリッチジャパン)を2%の濃度で含む50m
M リン酸緩衝液(pH=7.0、1M NaClを含
む)に1時間浸漬した後、上記緩衝液で適宜洗浄し、こ
の緩衝液中で保存した。
The substrates thus ejected with the solutions of compounds III and IV were reacted in a moisturizing chamber having a humidity of 100% at room temperature for 1 hour, and then washed in running water (ultra pure water) for about 30 seconds. Next, the above substrate is 50 m containing BSA (bovine serum albumin Sigma-Aldrich Japan) at a concentration of 2%.
The sample was immersed in M phosphate buffer (pH = 7.0, containing 1M NaCl) for 1 hour, washed appropriately with the above buffer, and stored in this buffer.

【0109】(ハイブリダイゼーション)モデル標的D
NAとして実施例の、の配列を有し、5’末端にテ
トラメチルローダミンを結合した化合物V、VI(ベック
ス株式会社より購入)をハイブリダイゼーションに用い
た。
(Hybridization) Model Target D
Compounds V and VI (purchased from Beck's Co., Ltd.) having the sequence of Example 1 as NA and having tetramethylrhodamine bound to the 5'end were used for hybridization.

【0110】モデル標的DNAとして、式(V、VI):
(Vのみ図示、VIはDNA部分がA25)
As the model target DNA, the formula (V, VI):
(Only V is shown, VI is A25 for DNA part)

【0111】[0111]

【化3】 [Chemical 3]

【0112】のDNA分子、上記、の配列を有し、
蛍光標識としてテトラメチルローダミンを5’末端に結
合した化合物V、VI(べックス株式会社より購入)を用
いて、調製された基板上のプローブとのハイブリダイゼ
ーション反応を行った。
A DNA molecule of the above, having the sequence of the above,
Compounds V and VI (purchased from Bex Co., Ltd.) in which tetramethylrhodamine was bound to the 5'end as a fluorescent label were used to carry out a hybridization reaction with the prepared probe on the substrate.

【0113】このハイブリダイゼーション反応は、二枚
の基板を化合物V、VIをそれぞれ5nMの濃度で含むリ
ン酸緩衝液(10mMリン酸緩衝液pH=7.0、50
mMのNaClを含む)2mlを用い、ハイブリパック
中で別個に行った。基板をモデル標的DNA溶液ととも
にハイブリパック中に封じ、恒温槽内で70℃まで加熱
し、その後、50℃まで冷却し、その状態で10時間放
置した。次に、基板をハイブリパックから取り出し、未
反応の標的DNAを除去する目的で、ハイブリダイゼー
ション用の緩衝液で洗浄した。洗浄後、緩衝液で覆われ
た状態でスライドグラス上に基板を置き、カバーガラス
で覆って、蛍光標識からの蛍光を観察した。この観察に
使用した蛍光顕微鏡は、ECLIPSE E800(株
式会社ニコン)に20倍対物レンズ(プランアポクロマ
ート)と蛍光フイルタ(Y−2E/C)をセットしたも
のである。各基板の標的DNAに相補的なプローブが存
在するべき部分からのみ蛍光が観察された。各ドットは
整然と配列され、よれ、あるいは、ミスト等に由来する
汚れも観察されなかった。
This hybridization reaction was carried out by using a phosphate buffer solution (10 mM phosphate buffer solution pH = 7.0, 50) containing two substrates, each containing Compounds V and VI at a concentration of 5 nM.
2 ml (containing mM NaCl) was used and performed separately in the hybrid pack. The substrate was sealed in a hybrid pack together with the model target DNA solution, heated to 70 ° C. in a thermostat, then cooled to 50 ° C., and left in that state for 10 hours. Next, the substrate was taken out from the hybrid pack and washed with a hybridization buffer for the purpose of removing unreacted target DNA. After washing, the substrate was placed on a slide glass in a state of being covered with a buffer solution, covered with a cover glass, and the fluorescence from the fluorescent label was observed. The fluorescence microscope used for this observation was an ECLIPSE E800 (Nikon Corporation) with a 20 × objective lens (plan apochromat) and a fluorescence filter (Y-2E / C) set. Fluorescence was observed only from the portion of each substrate where the probe complementary to the target DNA was to be present. The dots were arranged in an orderly manner, and no stain or stain derived from mist was observed.

【0114】[0114]

【発明の効果】以上説明したように、走査方向と直交し
ない方向に複数の吐出ノズルを有する液体吐出ヘッドが
担体上を相対的に走査しながら、該吐出ノズルからプロ
ーブ溶液を担体上へ吐出してプローブ・アレイを製造す
ることにより、異なるプローブピッチごとに液体吐出ヘ
ッド(ブロック)を交換することなく、種々のプローブ
ピッチに対応できる。すなわち、液体吐出ヘッドを前記
走査方向と直交する方向に対して傾けて走査することに
より、一定のノズル間隔ではプローブピッチが短くなる
ために、より高密度のプローブアレイを製造することが
できるし、プローブピッチが一定の場合にはノズルピッ
チを長くすることができるため、吐出の安定性を図るこ
ともでき、この場合にはワイピングによりノズル近傍に
付着した液滴を除去することも容易にすることもでき
る。したがって、プローブ溶液を安定的に吐出すること
ができる、低コストかつ安定的・高密度化プローブ担体
を得ることができる。
As described above, while the liquid ejection head having a plurality of ejection nozzles in the direction not orthogonal to the scanning direction relatively scans the carrier, the probe solution is ejected onto the carrier. By manufacturing the probe array by using the probe array, it is possible to cope with various probe pitches without replacing the liquid ejection head (block) for each different probe pitch. That is, by scanning the liquid ejection head while inclining with respect to the direction orthogonal to the scanning direction, the probe pitch becomes short at a constant nozzle interval, and thus a higher density probe array can be manufactured, When the probe pitch is constant, the nozzle pitch can be made longer, so that the ejection stability can be improved. In this case, it is easy to remove the droplets adhering to the vicinity of the nozzle by wiping. You can also Therefore, it is possible to obtain a low-cost, stable, high-density probe carrier that can stably discharge the probe solution.

【0115】[0115]

【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> CANON INC. <120> Probe carrier, Method and Apparatus for producing Probe carrier <130> 4692002 <150> JP 2001/94400 <151> 2001-03-28 <160> 4 <210> 1 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Designed oligonucleotide to be hybridized with the designed oligon ucleotide "gatgggcctccggttcat" <400> 1 atgaaccgga ggcccatc 18 <210> 2 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Designed oligonucleotide used as a probe to be stabilized on a car rier <400> 2 gatgggcctc cggttcat 18 <210> 3 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Designed oligonucleotide to be hybridized with the designed oligon ucleotide "ttttttttttttttttttttttttt" <400> 3 aaaaaaaaaa aaaaaaaaaa aaaaa 25 <210> 4 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Designed oligonucleotide used as a probe to be stabilized on a sur face of a carrier <400> 4 tttttttttt tttttttttt ttttt 25[Sequence list]                                 SEQUENCE LISTING <110> CANON INC. <120> Probe carrier, Method and Apparatus for producing Probe carrier <130> 4692002 <150> JP 2001/94400 <151> 2001-03-28 <160> 4 <210> 1 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Designed oligonucleotide to be hybridized with the designed oligon ucleotide "gatgggcctccggttcat" <400> 1   atgaaccgga ggcccatc 18 <210> 2 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Designed oligonucleotide used as a probe to be stabilized on a car rier <400> 2   gatgggcctc cggttcat 18 <210> 3 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Designed oligonucleotide to be hybridized with the designed oligon ucleotide "ttttttttttttttttttttttttt" <400> 3   aaaaaaaaaa aaaaaaaaaa aaaaa 25 <210> 4 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Designed oligonucleotide used as a probe to be stabilized on a sur face of a carrier <400> 4   tttttttttt tttttttttt ttttt 25

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明と従来のインクジェット走査方法を表す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing an inkjet scanning method according to the present invention.

【図2】ヘッドマウントの内部構成を示す斜視図であ
る。
FIG. 2 is a perspective view showing an internal configuration of a head mount.

【図3】図3を上方から見た平面図である。FIG. 3 is a plan view of FIG. 3 viewed from above.

【図4】プローブ担体製造装置の動作を制御する制御部
の構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a control unit that controls the operation of the probe carrier manufacturing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 担体 12 プローブ 13 液体吐出ヘッドユニット 14 ノズル 15 走査方向 204 液体吐出ヘッド 205 ノズル 206 回転軸 208 ホルダ 210 ホルダ 212 回転軸 214 スライド部材 216 バネ 218 微動ネジ 220 主走圧縮バネ 55 ヘッドマウント 58 制御コントローラ 59 ティーチングペンダント 60 操作部 62 表示部 65 インターフェース 66 CPU 67 ROM 68 RAM 70 吐出制御部 71 ステージ制御部 90 プローブ担体製造装置 11 Carrier 12 probes 13 Liquid ejection head unit 14 nozzles 15 scanning direction 204 Liquid ejection head 205 nozzle 206 rotation axis 208 holder 210 holder 212 rotation axis 214 Slide member 216 spring 218 Fine movement screw 220 Main compression spring 55 head mount 58 Controller 59 Teaching pendant 60 Control 62 display 65 Interface 66 CPU 67 ROM 68 RAM 70 Discharge control unit 71 Stage controller 90 Probe carrier manufacturing device

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) C12N 15/09 ZNA B41J 3/04 103B G01N 33/566 102H 37/00 102 C12N 15/00 ZNAF (72)発明者 岡本 尚志 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2C056 FA03 FB01 HA07 JB04 2C057 AG12 AH20 AJ10 BA03 BA13 4B024 AA11 AA20 CA09 HA19 HA20Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C12N 15/09 ZNA B41J 3/04 103B G01N 33/566 102H 37/00 102 C12N 15/00 ZNAF (72) Inventor Okamoto Shoji 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. F-term (reference) 2C056 FA03 FB01 HA07 JB04 2C057 AG12 AH20 AJ10 BA03 BA13 4B024 AA11 AA20 CA09 HA19 HA20

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 走査方向と直交しない方向に複数の吐出
ノズルを有する液体吐出ヘッドが担体上を相対的に走査
しながら、前記吐出ノズルからプローブ溶液を前記担体
上へインクジェット方式により吐出することにより、標
的物質と特異的に結合可能な複数種のプローブが前記担
体上に配置されたプローブ担体を製造する方法であっ
て、 前記走査方向に直交する方向のプローブピッチ間隔をa
とし、前記液体吐出ヘッドの前記吐出ノズルピッチ間隔
をbとし、前記プローブピッチ方向と前記ノズルピッチ
方向とがなす角度をθとすると、aがbより小さくなる
ように、|cosθ|=a/bを満たす角度θだけ、前
記液体吐出ヘッドを前記走査方向と直交する方向に対し
て傾けて走査することを特徴とするプローブ担体の製造
方法。
1. A liquid ejection head having a plurality of ejection nozzles in a direction that is not orthogonal to the scanning direction relatively ejects a probe solution onto the carrier from the ejection nozzles while performing relative scanning on the carrier. A method for producing a probe carrier in which a plurality of types of probes capable of specifically binding to a target substance are arranged on the carrier, wherein a probe pitch interval in a direction orthogonal to the scanning direction is a
And the discharge nozzle pitch interval of the liquid discharge head is b and the angle formed by the probe pitch direction and the nozzle pitch direction is θ, | cos θ | = a / b so that a becomes smaller than b. A method for manufacturing a probe carrier, which comprises scanning the liquid discharge head with an angle θ satisfying the above condition while being inclined with respect to a direction orthogonal to the scanning direction.
【請求項2】 前記担体を動かすことにより前記液体吐
出ヘッドが前記担体に対して相対的に走査することを特
徴とする請求項1に記載のプローブ担体の製造方法。
2. The method of manufacturing a probe carrier according to claim 1, wherein the liquid ejection head scans relative to the carrier by moving the carrier.
【請求項3】 前記液体吐出ヘッドを動かすことにより
前記液体吐出ヘッドが前記担体に対して相対的に走査す
ることを特徴とする請求項1または2に記載のプローブ
担体の製造方法。
3. The method for producing a probe carrier according to claim 1, wherein the liquid ejection head scans relative to the carrier by moving the liquid ejection head.
【請求項4】 前記担体および液体吐出ヘッドを動かす
ことにより前記液体吐出ヘッドが前記担体に対して相対
的に走査することを特徴とする請求項1から3のいずれ
か1項に記載のプローブ担体の製造方法。
4. The probe carrier according to claim 1, wherein the liquid ejecting head scans relative to the carrier by moving the carrier and the liquid ejecting head. Manufacturing method.
【請求項5】 複数の液体吐出ヘッドを用い、該複数の
液体吐出ヘッドを一括して前記角度θだけ傾けて走査す
ることにより前記担体へ前記プローブ溶液を吐出するこ
とを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の
プローブ担体の製造方法。
5. The probe solution is ejected onto the carrier by using a plurality of liquid ejection heads and tilting the plurality of liquid ejection heads at a time by the angle θ to scan the carrier. 5. The method for producing the probe carrier according to any one of items 1 to 4.
【請求項6】 前記液体吐出ヘッドは、熱エネルギーを
利用して前記プローブ溶液を吐出するヘッドであって、
前記プローブ溶液に与える熱エネルギーを発生するため
の熱エネルギー発生体を備えていることを特徴とする請
求項1から5のいずれか1項に記載のプローブ担体の製
造方法。
6. The liquid ejection head is a head for ejecting the probe solution using thermal energy,
The method for producing a probe carrier according to claim 1, further comprising a thermal energy generator for generating thermal energy to be applied to the probe solution.
【請求項7】 前記吐出ノズル近傍に付着した前記プロ
ーブ溶液の液滴を前記吐出ノズルの配列方向とほぼ垂直
方向にワイピングすることにより除去する機構を有する
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載
のプローブ担体の製造方法。
7. The mechanism according to claim 1, further comprising a mechanism for removing droplets of the probe solution adhering to the vicinity of the discharge nozzle by wiping in a direction substantially perpendicular to the arrangement direction of the discharge nozzles. The method for producing the probe carrier according to any one of items.
【請求項8】 前記吐出ノズルから吐出される前記プロ
ーブ溶液の量が0.1ピコリットル〜100ピコリット
ルであることを特徴とする請求項1から7のいずれか1
項に記載のプローブ担体の製造方法。
8. The amount of the probe solution ejected from the ejection nozzle is 0.1 picoliter to 100 picoliter.
Item 6. A method for producing a probe carrier according to item.
【請求項9】 前記吐出ノズルから塗布される前記プロ
ーブ溶液の各々の占める面積が0.01μm2〜400
00μm2であることを特徴とする請求項1から8のい
ずれか1項に記載のプローブ担体の製造方法。
9. The area occupied by each of the probe solutions applied from the discharge nozzle is 0.01 μm 2 to 400.
The method for producing a probe carrier according to claim 1, wherein the probe carrier has a diameter of 00 μm 2 .
【請求項10】 前記プローブがDNA、RNA、cD
NA(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、ポリ糖、およこれらの組み合わせから
なる群から選択されることを特徴とする請求項1から9
のいずれか1項に記載のプローブ担体の製造方法。
10. The probe is DNA, RNA, or cDNA.
NA (Complementary DNA), PNA, oligonucleotide, polynucleotide, other nucleic acid, oligopeptide, polypeptide, protein, enzyme, substrate for enzyme, antibody, epitope for antibody, antigen, hormone, hormone receptor, ligand, ligand receptor , Oligosaccharides, polysaccharides, and combinations thereof.
The method for producing the probe carrier according to any one of 1.
【請求項11】 走査方向と直交しない方向に複数の吐
出ノズルを有する液体吐出ヘッドが担体上を相対的に走
査しながら、前記吐出ノズルからインクジェット方式に
よりプローブ溶液を前記担体上へ吐出することにより、
標的物質と特異的に結合可能な複数種のプローブが前記
担体上に配置されたプローブ担体を製造する装置であっ
て、 前記走査方向に直交する方向のプローブピッチ間隔をa
とし、前記液体吐出ヘッドの前記吐出ノズルピッチ間隔
をbとし、前記プローブピッチ方向と前記ノズルピッチ
方向とがなす角度をθとすると、aがbより小さくなる
ように、|cosθ|=a/bを満たす角度θだけ、前
記液体吐出ヘッドを前記走査方向と直交する方向に対し
て傾けて走査することを特徴とするプローブ担体の製造
装置。
11. A liquid ejection head having a plurality of ejection nozzles in a direction not orthogonal to a scanning direction relatively ejects a probe solution onto the carrier from the ejection nozzles by an inkjet method while relatively scanning the carrier. ,
An apparatus for manufacturing a probe carrier, in which a plurality of types of probes capable of specifically binding to a target substance are arranged on the carrier, wherein a probe pitch interval in a direction orthogonal to the scanning direction is a
And the discharge nozzle pitch interval of the liquid discharge head is b and the angle formed by the probe pitch direction and the nozzle pitch direction is θ, | cos θ | = a / b so that a becomes smaller than b. An apparatus for manufacturing a probe carrier, wherein the liquid ejection head is inclined by an angle θ satisfying the above condition with respect to a direction orthogonal to the scanning direction for scanning.
【請求項12】 前記担体を動かすことにより前記液体
吐出ヘッドが前記担体に対して相対的に走査することを
特徴とする請求項11に記載のプローブ担体の製造装
置。
12. The probe carrier manufacturing apparatus according to claim 11, wherein the liquid ejection head scans relative to the carrier by moving the carrier.
【請求項13】 前記液体吐出ヘッドを動かすことによ
り前記液体吐出ヘッドが前記担体に対して相対的に走査
することを特徴とする請求項11または12に記載のプ
ローブ担体の製造装置。
13. The probe carrier manufacturing apparatus according to claim 11, wherein the liquid discharge head scans relative to the carrier by moving the liquid discharge head.
【請求項14】 前記担体および液体吐出ヘッドを動か
すことにより前記液体吐出ヘッドが前記担体に対して相
対的に走査することを特徴とする請求項11から13の
いずれか1項に記載のプローブ担体の製造装置。
14. The probe carrier according to claim 11, wherein the liquid ejecting head scans relative to the carrier by moving the carrier and the liquid ejecting head. Manufacturing equipment.
【請求項15】 複数の液体吐出ヘッドを用い、該複数
の液体吐出ヘッドを一括して前記角度θだけ傾けて走査
することにより前記担体へ前記プローブ溶液を吐出する
ことを特徴とする請求項11から14のいずれか1項に
記載のプローブ担体の製造装置。
15. The probe solution is ejected onto the carrier by using a plurality of liquid ejection heads and scanning the plurality of liquid ejection heads at a time by inclining by the angle θ. 15. The probe carrier manufacturing apparatus according to any one of 1 to 14.
【請求項16】 前記液体吐出ヘッドは、熱エネルギー
を利用して前記プローブ溶液を吐出するヘッドであっ
て、前記プローブ溶液に与える熱エネルギーを発生する
ための熱エネルギー発生体を備えていることを特徴とす
る請求項11から15のいずれか1項に記載のプローブ
担体の製造装置。
16. The liquid ejection head is a head for ejecting the probe solution using thermal energy, and includes a thermal energy generator for generating thermal energy to be applied to the probe solution. The probe carrier manufacturing apparatus according to claim 11, wherein the probe carrier manufacturing apparatus is a probe carrier manufacturing apparatus.
【請求項17】 前記吐出ノズル近傍に付着した前記プ
ローブ溶液の液滴を前記吐出ノズルの配列方向とほぼ垂
直方向にワイピングすることにより除去する機構を有す
ることを特徴とする請求項11から16のいずれか1項
に記載のプローブ担体の製造装置。
17. The mechanism according to claim 11, further comprising a mechanism for removing droplets of the probe solution adhering to the vicinity of the discharge nozzle by wiping in a direction substantially perpendicular to the arrangement direction of the discharge nozzles. An apparatus for manufacturing a probe carrier according to any one of claims.
【請求項18】 前記吐出ノズルから吐出される前記プ
ローブ溶液の量が0.1ピコリットル〜100ピコリッ
トルであることを特徴とする請求項11から17のいず
れか1項に記載のプローブ担体の製造装置。
18. The probe carrier according to claim 11, wherein the amount of the probe solution ejected from the ejection nozzle is 0.1 picoliter to 100 picoliter. Manufacturing equipment.
【請求項19】 前記吐出ノズルから塗布される前記プ
ローブ溶液の各々の占める面積が0.01μm2〜40
000μm2であることを特徴とする請求項11から1
8のいずれか1項に記載のプローブ担体の製造装置。
19. The area occupied by each of the probe solutions applied from the discharge nozzle is 0.01 μm 2 to 40.
It is 000 μm 2.
9. The apparatus for producing a probe carrier according to any one of items 8.
【請求項20】 前記プローブがDNA、RNA、cD
NA(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、ポリ糖、およこれらの組み合わせから
なる群から選択されることを特徴とする請求項11から
19のいずれか1項に記載のプローブ担体の製造装置。
20. The probe is DNA, RNA, or cDNA.
NA (Complementary DNA), PNA, oligonucleotide, polynucleotide, other nucleic acid, oligopeptide, polypeptide, protein, enzyme, substrate for enzyme, antibody, epitope for antibody, antigen, hormone, hormone receptor, ligand, ligand receptor 20. The probe carrier manufacturing apparatus according to claim 11, wherein the probe carrier is selected from the group consisting of :, oligosaccharides, polysaccharides, and combinations thereof.
【請求項21】 請求項1から10のいずれか1項に記
載の方法によって製造されることを特徴とするプローブ
担体。
21. A probe carrier manufactured by the method according to any one of claims 1 to 10.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4766617B2 (en) * 2004-07-20 2011-09-07 エスキューアイ ダイアグノスティックス システムズ インコーポレイテッド Method and device for optimizing the binding of an analyte to an antibody by minimum energy adsorption
KR101159461B1 (en) * 2009-08-26 2012-06-25 가시오게산키 가부시키가이샤 Application device and method of producing using application device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4766617B2 (en) * 2004-07-20 2011-09-07 エスキューアイ ダイアグノスティックス システムズ インコーポレイテッド Method and device for optimizing the binding of an analyte to an antibody by minimum energy adsorption
US11422129B2 (en) 2004-07-20 2022-08-23 Sqi Diagnostics Systems Inc. Method and device to optimize analyte and antibody substrate binding by least energy adsorption
KR101159461B1 (en) * 2009-08-26 2012-06-25 가시오게산키 가부시키가이샤 Application device and method of producing using application device
US8464653B2 (en) 2009-08-26 2013-06-18 Casio Computer Co., Ltd. Application device and method of producing application layer using same

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