JP2005010006A - スポッティング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】任意の形状、大きさのメンブレン上にマクロアレイを作製可能にする。
【解決手段】メンブレントレイ１１のメンブレン設置面を全面強磁性体にし、非固定の磁石付き領域可変メンブレン固定枠１３で任意の形状、大きさのメンブレン１２の縁を抑え、固定する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メンブレン等の基体上にマクロアレイを作製するためのスポッティング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から生化学における遺伝子などの研究では、スライドガラスやナイロン又はニトロセルロースメンブレンなどの固定化基体にＤＮＡやタンパク質などの生体分子を高密度にスポットしたマイクロアレイあるいはマクロアレイなどを用いて、ハイブリダイズなどの実験を行ってきた。マイクロアレイあるいはマクロアレイは、マイクロタイタープレートに分注された多数種類の生体高分子をスポッティング装置に装着された複数本のスポットピンでピックアップし、スライドガラスあるいはメンブレン等の固定化基体上に予め決められた配列に従ってスポットすることにより作製される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
メンブレンにマクロアレイを作製する際には、メンブレンを固定する必要がある。しかし、メンブレンは不定型であるため、使用するマイクロアレイヤーの仕様で規定された形状、大きさにメンブレンをカットしなければならず、ユーザによる形状、大きさの選択の余地が無いという問題がある。
【０００４】
スポッティング装置においてマクロアレイを作製するためにメンブレン上にスポッティングを行う場合、既存のスライド固定面にメンブレントレイを装着するが、スライド表面とメンブレン表面の高さが異なるため、高さ方向のスポット位置を変更しなければならない。また、スポットピンを用いて生体分子をマイクロタイタープレートからピックアップし基体上にスポッティングする際に、ピックアップからスポッティングまでの間の生体分子の蒸発量削減、及びスポッティング時間の短縮のため、可能な限り低い軌道でスポットピンを動かしていることにより、軌道の修正のためのセンサ位置変更も伴うという問題がある。また、既存のスライド固定面にメンブレントレイを装着させる場合、スポッティング装置に付属しているスライドスタッカーによるメンブレンの自動交換はできないという問題がある。
【０００５】
本発明は、メンブレン固定方法あるいはスポッティング装置に対するこのような問題認識のもとに、任意の形状、大きさのメンブレンを使用でき、マイクロアレイ及びマクロアレイの作製を基体の自動交換も含めて、変更を加えることなく行うことができるスポッティング装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成すべく、任意の形状、大きさのメンブレンを固定できるメンブレントレイ及び、メンブレントレイ及びスライドトレイを併用できるスポッティング装置を開発した。本発明によるスポッティング装置は、外形寸法が等しいスライドトレイとメンブレントレイを有しており、変更することなくトレイを交換するだけで、マイクロアレイ作製及びマクロアレイ作製を行うことができる。
【０００７】
すなわち、本発明のスポッティング装置は、メンブレントレイ上にメンブレンを固定するための器具として、メンブレントレイとの間に磁力による吸引力が作用する平板状の本体部と、当該本体部の一端に設けられ当該本体部の横方向の幅以上の幅の溝を有する連結部とを有する４個の枠部材を、連結部によって相互に結合した枠状のメンブレン固定枠を有する。メンブレン固定枠の中央の空間は可変であり、メンブレントレイのメンブレン設置面の大きさの範囲内で、任意の形状、大きさのメンブレンを設置し、メンブレン固定枠をメンブレンのサイズに合わせて変化させ、メンブレンの各縁を抑えるように置くことでメンブレンを固定する。
【０００８】
また、本発明の他の態様のメンブレントレイは、メンブレン載置面に、メンブレントレイとの間に磁力による吸引力が作用する細長い板状の形状をした回転ブレードを２個備え、この２個の回転ブレードはメンブレントレイの表面に平行な互いに略直交する回転軸の回りに回動可能になっている。このメンブレントレイによっても任意の形状、大きさのメンブレンをメンブレントレイのメンブレン設置面に固定することができる。
【０００９】
本発明でいう生体分子とは、スライドガラスやナイロンメンブレン等に固定化され、サンプル中のターゲット生体分子とハイブリダイゼーション反応を起こすプローブとして使用されるもので、ＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質等の生体分子を指す。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施する場合の一形態を、図面を参照して具体的に説明する。
ここでは、マクロアレイ作製用にメンブレンを固定するメンブレントレイ、及びマクロアレイ及びマイクロアレイを作製するスポッティング装置について説明する。
【００１１】
図１は、本発明によるメンブレントレイの一例を示す概念図である。このメンブレントレイ１１は、メンブレン設置面及びそれに付随する任意の形状、大きさのメンブレン１２を固定する磁石付き領域可変メンブレン固定枠１３から構成される。メンブレントレイ１１は、メンブレン設置面に磁石が吸着できるように材料が選択される。磁石付き領域可変メンブレン固定枠１３は、互いに等しい４つの枠部材２１，２２，２３，２４から構成されている。４つの枠部材は、それぞれが他の一つの枠部材をくわえ込みながら、更に別の一つの枠部材にくわえ込まれる形で組み合わされ、中央に大きさ可変の四角形の空間を形成するようになっている。
【００１２】
図２は、磁石付き領域可変メンブレン固定枠１３を構成する枠部材２１の長手方向断面図である。図には１個の枠部材２１のみを示したが、残りの３個の枠部材も同じ寸法で同じ形状を有している。枠部材２１は、平板状の本体部３１、本体部３１の一端に設置された連結部３２、本体部３１の他端に設置されたストッパ３３を有し、本体部３１の下面には永久磁石３４が貼付されている。連結部３２は下方に本体部３１の横幅以上の幅の浅い溝を有するＵ字状の部分であり、その枠部材と直交するように置かれた他の枠部材の本体部を上方から包み込むようにして連結部３２を重ねることにより、その溝に他の枠部材の本体部をくわえ込んで２つの枠部材が連結される。
【００１３】
図３は、磁石付き領域可変メンブレン固定枠の中央に形成される空間の大きさを変化させた状態を示す図である。枠部材の本体部３１に固定する連結部３２の位置を変えることにより、固定枠の内部に形成される空間は図３（ａ）に示す最小領域から、図３（ｂ）に示す最大領域まで可変することができる。４つの枠部材を相互に連結して形成された磁石付き領域可変メンブレン固定枠１３は、永久磁石３４とメンブレン設置面との磁力によって、メンブレン設置面にメンブレン１２を固定することができ、固定枠の内部に形成された空間がスポット可能領域となる。
【００１４】
図４は、メンブレンを固定するメンブレントレイとスライドガラスを固定するスライドトレイを併用可能な本発明によるスポッティング装置の一例を示す概念図である。
【００１５】
このスポッティング装置は、スポットピン４１を複数本装着できるピンヘッド４２を備える。ピンヘッド４２は、Ｘ軸駆動部４３、Ｙ軸駆動部４４、Ｚ軸駆動部４５によってＸ、Ｙ、Ｚ方向に３次元的に移動可能である。支持台４６上には固定機構４８ａ，４８ｂが設けられ、メンブレントレイ１１は固定機構４８ａ，４８ｂに固定される。支持台４６上には、また、複数種類の生体分子が各ウェルに分注されたマイクロタイタープレート４７が載置されている。メンブレントレイ１１は、マイクロアレイ作製用にスライド５１を固定するスライドトレイ５２と等しい外形寸法を持っている。このように、メンブレントレイ１１は、スライドトレイ５２と外形寸法が等しいため、共通の固定機構４８ａ，４８ｂを使用して固定することができる。マイクロタイタープレート４７に分注された生体分子は、スポットピン４１によりピックアップされ、メンブレントレイ１１上のメンブレン１２あるいはスライドトレイ５２上のスライド５１上にスポッティングされる。
【００１６】
図５は、本発明によるメンブレントレイの他の例を示す概念図である。図５（ａ）は本例のメンブレントレイの平面図、図５（ｂ）（ｃ）はそのＡＡ断面図である。
【００１７】
本例のメンブレントレイ６１は、メンブレン設置面に、メンブレン１２を固定するためのメンブレン固定用回転ブレード６４，６６を備える。メンブレン固定用回転ブレード６４，６６は、メンブレントレイ６１に固定された基準ブロック６２に対して回転可能に取り付けられた回転軸６３，６５を中心に回動可能になっている。また、メンブレン固定用回転ブレード６４，６６とメンブレントレイ６１とは、両者の間に磁力による吸引力が作用するように材料選択されている。
【００１８】
次に、このメンブレントレイ６１上にメンブレン１２を固定する方法について説明する。最初、図５（ａ）に示すように、メンブレン固定用回転ブレード６４，６６をメンブレントレイ６１の上方に向けて回転させた状態で、任意の寸法のメンブレン１２をその一つの角をメンブレントレイ６１の基準ブロック６２に突き当てて位置決めする。次に、図５（ｂ）に示すように、メンブレン固定用回転ブレード６４，６６をメンブレン１２の２方の縁部上を覆うように倒す。このときメンブレン固定用回転ブレード６４，６６とメンブレントレイ６１との間には磁力による吸引力が作用するため、メンブレン１２の２方の縁部はメンブレン固定用回転ブレード６４，６６によって押さえられ固定される。その後、基準ブロック６２に対して対角方向に位置するメンブレン１２の角を、メンブレントレイ６１との間に磁力による吸引力が作用するプレート６５で押さえる。こうして２辺と一つの角部を押さえることにより、メンブレン１２はメンブレントレイ６１のメンブレン載置面に固定される。
【００１９】
図６は、スライドスタッカーを付属させたスポッティング装置の一例を示す概念図である。スポッティング装置は図４に示したものと同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００２０】
スライドトレイあるいはメンブレントレイは、トレイ搬送Ｙ軸駆動部７１によって、スライドスタッカー７２内のトレイ棚７３に収納される。トレイ棚７３はトレイ搬送Ｚ軸駆動部７４によって上下に移動し、トレイの交換が可能になっている。本発明では、メンブレントレイとスライドトレイの外形寸法が等しいため、いずれのトレイに対しても同じスライドスタッカー７２を併用可能である。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば任意の形状、大きさのメンブレンを固定できるため、各ユーザの実験条件に最適なマクロアレイを作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるメンブレントレイの一例を示す概念図。
【図２】磁石付き領域可変メンブレン固定枠を構成する枠部材の長手方向断面図。
【図３】磁石付き領域可変メンブレン固定枠の中央に形成される空間の大きさを変化させた状態を示す図。
【図４】本発明によるスポッティング装置の一例を示す概念図。
【図５】本発明によるメンブレントレイの他の例を示す概念図。
【図６】スライドスタッカーを付属させたスポッティング装置の一例を示す概念図。
【符号の説明】
１１…メンブレントレイ、１２…メンブレン、１３…磁石付き領域可変メンブレン固定枠、２１〜２４…枠部材、３１…本体部、３２…連結部、３３…ストッパ、３４…永久磁石、４１…スポットピン、４２…ピンヘッド、４３…Ｘ軸駆動部、４４…Ｙ軸駆動部、４５…Ｚ軸駆動部、４６…支持台、４７…マイクロタイタープレート、４８ａ，４８ｂ…固定機構、５１…スライド、５２…スライドトレイ、６１…メンブレントレイ、６２…基準ブロック、６３，６５…回転軸、６４，６６…メンブレン固定用回転ブレード、７１…トレイ搬送Ｙ軸駆動部、７２…スライドスタッカー、７３…トレイ棚、７４…トレイ搬送Ｚ軸駆動部７４

Claims (3)

1. 複数のスポットピンを装着したピンヘッドと、前記ピンヘッドを上下方向及び水平方向に駆動する駆動機構と、メンブレントレイを載置する支持台とを備え、前記メンブレントレイ上に固定されたメンブレンに前記複数のスポットピンによって生体分子をスポットするスポッティング装置において、
   前記メンブレントレイ上にメンブレンを固定するための器具として、前記メンブレントレイとの間に磁力による吸引力が作用する平板状の本体部と、当該本体部の一端に設けられ当該本体部の横方向の幅以上の幅の溝を有する連結部とを有する４個の枠部材を、前記連結部によって相互に結合した枠状のメンブレン固定枠が付属していることを特徴とするスポッティング装置。
2. 複数のスポットピンを装着したピンヘッドと、前記ピンヘッドを上下方向及び水平方向に駆動する駆動機構と、メンブレントレイを載置する支持台とを備え、前記メンブレントレイ上に固定されたメンブレンに前記複数のスポットピンによって生体分子をスポットするスポット装置において、
   前記メンブレントレイは、メンブレン載置面に、当該メンブレントレイとの間に磁力による吸引力が作用する細長い板状の形状をした回転ブレードを２個備え、前記２個の回転ブレードは前記メンブレントレイの表面に平行な互いに略直交する回転軸の回りに回動可能であることを特徴とするスポッティング装置。
3. 請求項１又は２記載のスポッティング装置において、前記支持台は複数のスライドを保持するスライドトレイを載置することができ、前記メンブレントレイは前記スライドトレイと同じ外形寸法を有することを特徴とするスポッティング装置。

Images