JP2005077154A - Microarray, its manufacturing method, and microarray manufacturing device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily inspect the quality of a microarray. <P>SOLUTION: This microarray arranged with a plurality of spots on a substrate 100 includes the first spots 110 containing a biological substance, and second spots 112 arranged adjacent to the first spots and comprising a substance for inspection different from the biological substance. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、たんぱく質や核酸等を含む生体分子溶液の液滴を基板上に複数配置してなるマイクロアレイとその製造方法に関する。   The present invention relates to a microarray in which a plurality of droplets of a biomolecule solution containing proteins, nucleic acids, and the like are arranged on a substrate, and a method for manufacturing the same.

蛋白質や核酸、あるいはDNAなどに関する解析を行う際には、基板上に蛋白質等の生体分子を含む生体分子溶液を基板上に多数配置した解析用チップ(マイクロアレイ)が用いられる。このようなマイクロアレイは、例えば特開2000−287670号公報(特許文献1)などの文献に開示されるように、接触ピンを用いて生体分子溶液を基板上にスポッティングして製造される。また、液滴吐出ヘッド(いわゆるインクジェットヘッド)を用いて基板上に生体分子溶液をスポッティングしてマイクロアレイを製造する方法もあり、例えば特開2002−253251号公報(特許文献2)などの文献に開示されている。この特許文献2に記載のマイクロアレイでは、同一種の生体分子溶液(プローブ溶液)によりスポットを2つ以上形成し、そのうちの1つを製品検査用として用いる手法が開示されている。   When analyzing proteins, nucleic acids, DNA, or the like, an analysis chip (microarray) in which a large number of biomolecule solutions containing biomolecules such as proteins are arranged on a substrate is used. Such a microarray is manufactured by spotting a biomolecule solution on a substrate using a contact pin, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-287670 (Patent Document 1). In addition, there is a method of manufacturing a microarray by spotting a biomolecule solution on a substrate using a droplet discharge head (so-called inkjet head), which is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-253251 (Patent Document 2). Has been. The microarray described in Patent Document 2 discloses a technique in which two or more spots are formed with the same kind of biomolecule solution (probe solution), and one of them is used for product inspection.

特開2000−287670号公報JP 2000-287670 A 特開2002−253251号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-253251

多品種のマイクロアレイを安定した品質で製造する際には、様々な材料からなる基板、基板の表面状態、更には非常に多くの種類の生体分子溶液(試料溶液)に対応して、適宜、製造条件や製造環境などをコントロールし、その品質を管理する必要がある。   When manufacturing a wide variety of microarrays with stable quality, they can be manufactured as appropriate for substrates made of various materials, substrate surface conditions, and a large number of types of biomolecule solutions (sample solutions). It is necessary to control conditions and manufacturing environment, and to manage the quality.

上述した特許文献2に記載の従来技術では、品質検査を行う際には、製品検査用のスポットに対してのみ試薬を滴下し、反応を観察することにより、所望の位置に所望のスポット(プローブ)が形成されていることを確認していた。このため、目的とするスポットにのみ試薬を滴下し、他のスポットには試薬が接触しないようにするためには、精密な位置制御と試薬量の制御が必要であった。しかし、特に量産時を考えると、マイクロアレイの品質検査はできるだけ簡便に行えることが望ましく、更なる技術改良が望まれていた。   In the prior art described in Patent Document 2 described above, when a quality inspection is performed, a reagent is dropped only on a spot for product inspection, and a reaction is observed to detect a desired spot (probe) at a desired position. ) Was formed. For this reason, in order to drop the reagent only on the target spot and prevent the reagent from coming into contact with other spots, precise position control and control of the amount of reagent are necessary. However, considering mass production in particular, it is desirable that the quality inspection of the microarray be performed as easily as possible, and further technical improvements have been desired.

そこで、本発明は、マイクロアレイの品質検査を簡便に行うことを可能とする技術を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a technique that enables simple quality inspection of a microarray.

上述した課題を解決するために、本発明の第1の態様のマイクロアレイは、基板上にスポットを複数配置してなるマイクロアレイであって、生体関連物質を含む第1のスポットと、この第1のスポットに隣接して配置され、生体関連物質とは異なる検査用物質からなる第2のスポットと、を含む。   In order to solve the above-described problem, the microarray according to the first aspect of the present invention is a microarray in which a plurality of spots are arranged on a substrate, the first spot including a biological substance, and the first spot A second spot that is arranged adjacent to the spot and is made of a test substance different from the biological substance.

本発明の第2の態様のマイクロアレイは、基板上にスポットを複数配置してなるマイクロアレイであって、生体関連物質と希釈溶媒とを含む第1のスポットと、この第1のスポットに隣接して配置され、希釈溶媒からなる第2のスポットと、を含み、第2のスポットが品質検査に用いられることを特徴とする。   The microarray according to the second aspect of the present invention is a microarray formed by arranging a plurality of spots on a substrate, and includes a first spot containing a biological substance and a dilution solvent, and adjacent to the first spot. And a second spot made of a dilution solvent, wherein the second spot is used for quality inspection.

これらのマイクロアレイでは、生体関連物質を含まず、品質検査に適するように構成される第2のスポットが、製品本来の目的として必要な第1のスポットに隣接してマイクロアレイ上に適宜配置される。このような第2のスポットについて、元々は含有されていない生体関連物質の有無、あるいはその含有量を検査することにより、隣接する第1のスポットからの汚染の有無を識別可能となる。この識別結果から、基板上に多数形成される第1のスポットの相互間汚染の度合いを判断することができるので、マイクロアレイの品質検査を簡便に行うことが可能となる。特に、従来のように、精密な位置制御や試薬量の制御を行い、検査用のスポットのみに選択的に試薬を滴下するという複雑な作業が不要であり、品質検査を簡便に行うことが可能となり、量産プロセスに適する。   In these microarrays, a second spot that does not contain a biological substance and is configured to be suitable for quality inspection is appropriately disposed on the microarray adjacent to the first spot necessary for the original purpose of the product. By examining the presence or absence of a biologically related substance that is not originally contained in such a second spot, or the content thereof, it is possible to identify the presence or absence of contamination from the adjacent first spot. Since the degree of mutual contamination of the first spots formed on the substrate can be determined from the identification result, the quality inspection of the microarray can be easily performed. In particular, unlike the conventional method, precise position control and reagent amount control are performed, and the complicated operation of selectively dropping the reagent only on the inspection spot is not required, and quality inspection can be performed easily. It is suitable for mass production processes.

ここで、本明細書において「マイクロアレイ」とは、ガラス等からなる基板上に多数の種類の生体分子溶液の液滴が配置されるものをいう。生体分子溶液とは、DNA(デオキシリボ核酸)、たんぱく質など含む溶液であり、プローブ溶液と呼ばれる場合もある。   Here, the term “microarray” in this specification refers to one in which droplets of many types of biomolecule solutions are arranged on a substrate made of glass or the like. The biomolecule solution is a solution containing DNA (deoxyribonucleic acid), protein, and the like, and is sometimes called a probe solution.

上述した各態様のマイクロアレイは、一の第1のスポットの周囲に複数の第2のスポットが配置されると更に好ましい。これにより、一の第1のスポットについて複数の第2のスポットを用いて検査することができるので、検査精度を向上させることが可能となる。   In the microarray of each aspect described above, it is more preferable that a plurality of second spots are arranged around one first spot. As a result, since one first spot can be inspected using a plurality of second spots, the inspection accuracy can be improved.

また、上述した生体関連物質は、蛍光標識されていることが好ましい。これにより、第2のスポットにおける生体関連物質の有無を光学的な方法によって識別することができ、検査が更に容易となる。しかし、スポット形成した後に、蛍光標識され第1のスポットに含まれる生体関連物質に結合する試薬を用いることもできる。   Moreover, it is preferable that the biological substance described above is fluorescently labeled. Thereby, the presence or absence of the biological substance in the second spot can be identified by an optical method, and the inspection is further facilitated. However, after spot formation, a reagent that is fluorescently labeled and binds to a biological substance contained in the first spot can also be used.

第3の態様の本発明は、基板上にスポットを複数配置してなるマイクロアレイの製造方法であって、生体関連物質と希釈溶媒とを含んでなる第1の溶液を基板上に吐出して第1のスポットを形成する第1のスポット形成工程と、希釈溶媒(または生体関連物質とは異なる検査用物質)からなる第2の溶液を基板上の第1のスポットに隣接する位置に吐出し、当該位置に第2のスポットを形成する第2のスポット形成工程と、を含む。   The third aspect of the present invention is a method of manufacturing a microarray in which a plurality of spots are arranged on a substrate, wherein a first solution containing a biological substance and a dilution solvent is discharged onto the substrate. Discharging a second solution comprising a first spot forming step for forming one spot and a diluting solvent (or a test substance different from a biological substance) to a position adjacent to the first spot on the substrate; And a second spot forming step of forming a second spot at the position.

かかる製造方法により、品質検査を簡便に行うことが可能であり、量産プロセスに適するマイクロアレイを得ることが可能となる。   With this manufacturing method, quality inspection can be easily performed, and a microarray suitable for a mass production process can be obtained.

また、第2のスポットに生体関連物質が含まれるか否かを検査する検査工程を更に含むことが好ましい。これにより、各スポット間の相互汚染を検出することができる。   Moreover, it is preferable to further include an inspection step for inspecting whether or not the biological material is contained in the second spot. Thereby, the cross contamination between each spot is detectable.

上述した検査工程は、光学的な手法によって行うとより好ましい。すなわち、上述した第1の溶媒に含まれる生体関連物質を予め蛍光標識するか、蛍光標識した反応試薬を用い、検査工程では、この蛍光標識に起因する発光を検出することによって、第2スポットの検査を行うことが好ましい。これにより、検査工程が更に容易となる。   The above-described inspection process is more preferably performed by an optical method. That is, the biologically relevant substance contained in the first solvent described above is fluorescently labeled in advance or a fluorescently labeled reaction reagent is used, and in the inspection process, the light emission caused by the fluorescent label is detected to detect the second spot. It is preferable to perform an inspection. Thereby, an inspection process becomes still easier.

第4の態様の本発明は、基板上にスポットを複数配置してなるマイクロアレイを製造するためのマイクロアレイ製造装置であって、生体関連物質と希釈溶媒とを含んでなる第1の溶液と、希釈溶媒(または生体関連物質とは異なる検査用物質)からなる第2の溶液とを個別に吐出可能な吐出手段と、吐出手段と基板との相対位置を制御する位置制御手段と、を含み、吐出手段を、第2の溶液を吐出するための吐出孔が第1の溶液を吐出するための吐出孔に隣接するように配置して構成したものである。   The fourth aspect of the present invention is a microarray manufacturing apparatus for manufacturing a microarray in which a plurality of spots are arranged on a substrate, the first solution including a biological substance and a dilution solvent, and a dilution A discharge means that can individually discharge a second solution made of a solvent (or a test substance different from a biological substance), and a position control means that controls the relative position between the discharge means and the substrate. The means is configured by disposing the discharge hole for discharging the second solution adjacent to the discharge hole for discharging the first solution.

かかる製造装置により、品質検査を簡便に行うことが可能であり、量産プロセスに適するマイクロアレイを得ることが可能となる。特に、吐出手段の各吐出孔の配置を上記のようにすることにより、本発明にかかるマイクロアレイを効率よく製造することが可能となるとともに、基板上だけでなく吐出孔を備えた面上での相互汚染を評価することができる。   With such a manufacturing apparatus, quality inspection can be easily performed, and a microarray suitable for a mass production process can be obtained. In particular, by arranging the discharge holes of the discharge means as described above, it becomes possible to efficiently manufacture the microarray according to the present invention, and not only on the substrate but also on the surface provided with the discharge holes. Cross contamination can be assessed.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

図1は、本発明を適用した一実施形態のマイクロアレイについて説明する図である。同図は、マイクロアレイの構成を概略的に示す平面図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating a microarray according to an embodiment to which the present invention is applied. FIG. 2 is a plan view schematically showing the configuration of the microarray.

図1に示すように、本実施形態のマイクロアレイは、ガラス等からなる基板100上に、生体関連物質を含む液滴(スポット)を複数配置して構成されている。基板100上に形成されるスポットには、生体関連物質を含む第1のスポット110と、生体関連物質とは異なる検査用物質からなる第2のスポット112が含まれる。なお、図1の例では各スポットがマトリクス状に配置されているが、他の配置であってもよい。   As shown in FIG. 1, the microarray of this embodiment is configured by arranging a plurality of droplets (spots) containing a biological substance on a substrate 100 made of glass or the like. The spots formed on the substrate 100 include a first spot 110 containing a biological substance and a second spot 112 made of a test substance different from the biological substance. In the example of FIG. 1, the spots are arranged in a matrix, but other arrangements may be used.

第1のスポット110は、マイクロアレイの製品しての本来の目的である分析等に用いられるべきものであり、相互に所定の間隔をあけて基板100上に配置されている。第1のスポット110に含まれる生体関連物質としては、例えば、たんぱく質や核酸等が挙げられる。また、第1のスポット110に含まれる生体関連物質は、蛍光色素を用いて蛍光標識されていると更に好適であり、本実施形態ではそのようにしている。   The first spot 110 is to be used for analysis or the like, which is the original purpose of a microarray product, and is arranged on the substrate 100 at a predetermined interval from each other. Examples of the biological material contained in the first spot 110 include proteins and nucleic acids. In addition, it is more preferable that the biological substance contained in the first spot 110 is fluorescently labeled using a fluorescent dye, and in this embodiment, this is the case.

第2のスポット112は、マイクロアレイの製造時などにおける製品検査用に用いられるべきものであり、マトリクス状に配置された第1のスポット110の中で部分的に、当該位置の第1のスポット110と置換して配置されている。すなわち、第2のスポット112は第1のスポット110と隣接して配置されている。   The second spot 112 is to be used for product inspection at the time of manufacturing the microarray, and the first spot 110 at the position is partially in the first spot 110 arranged in a matrix. It is arranged by replacing with. That is, the second spot 112 is disposed adjacent to the first spot 110.

この第2のスポット112は、生体関連物質を含まないようにしてあればよい。このため、第2のスポット112の形成には、生体関連物質とは異なる物質であって検査用に適したもの(検査用物質)であればいかなる物質を採用することも可能である。このような第2のスポット112の形成に適するものとして、例えば、リン酸緩衝液(PBS)などの希釈溶媒がある。このようにして形成した第2のスポット112について、後の検査工程において、生体関連物質の含有の有無を調べることにより、各スポット間の相互汚染を把握することができる。特に、第1のスポット110に含まれる生体関連分子が蛍光標識されている場合には、当該蛍光標識に起因する発光を検出することにより、第2のスポット112中の生体関連物質の有無を検出可能となり、検査が容易になる。第2のスポットを形成せずに、スペースを空けておく場合に比べて、画像による解析が容易になり、実際の使用状況に近いので、正確なマイクロアレイの検査が可能になる。   This second spot 112 only needs to contain no biological material. Therefore, any material can be used for forming the second spot 112 as long as it is a material different from the biological material and suitable for testing (test material). A suitable solvent for forming the second spot 112 is, for example, a dilution solvent such as a phosphate buffer (PBS). Regarding the second spot 112 formed in this way, it is possible to grasp the mutual contamination between the spots by examining the presence or absence of a biological substance in a later inspection process. In particular, when the biologically relevant molecule contained in the first spot 110 is fluorescently labeled, the presence or absence of the biologically relevant substance in the second spot 112 is detected by detecting luminescence resulting from the fluorescent label. It becomes possible and inspection becomes easy. Compared to a case where a second spot is not formed and a space is left, analysis by an image becomes easier, and since it is close to an actual use situation, an accurate microarray inspection can be performed.

本実施形態では、図1において、例えば基板100の左上側に示すように、一の第1のスポット110の周囲に4つの第2のスポット112が配置されている。なお、基本的に、第2のスポットは第1のスポット110と隣接して配置されていればその数に限定はなく1つでもよい。逆に、一の第1のスポット110の周囲に8つの第2のスポット112を配置してもよい。第2のスポット112を複数配置した場合には、相互汚染についてより詳細に検査することが可能となる。例えば、横方向に隣接するスポット間の方が縦方向に隣接するスポット間に比べて相互汚染が発生しやすい等の判断が可能となり、製造プロセスの改良に有効な情報を得られる。また、複数の第2のスポット112により検査することにより、検査結果の信頼性も向上する。   In the present embodiment, in FIG. 1, for example, as shown on the upper left side of the substrate 100, four second spots 112 are arranged around one first spot 110. Basically, the number of second spots is not limited as long as the second spots are arranged adjacent to the first spots 110, and may be one. Conversely, eight second spots 112 may be arranged around one first spot 110. When a plurality of the second spots 112 are arranged, it becomes possible to inspect the cross contamination in more detail. For example, it is possible to determine that cross-contamination is more likely to occur between spots adjacent in the horizontal direction than between spots adjacent in the vertical direction, and information effective in improving the manufacturing process can be obtained. Further, by inspecting with the plurality of second spots 112, the reliability of the inspection result is also improved.

次に、上述したマイクロアレイの製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the above-described microarray will be described.

図2は、本実施形態のマイクロアレイの製造工程を説明する図である。なお、当該マイクロアレイを製造するための製造装置の具体例については後述する。   FIG. 2 is a diagram for explaining a manufacturing process of the microarray of this embodiment. A specific example of a manufacturing apparatus for manufacturing the microarray will be described later.

基板100上に、例えばたんぱく質等の生体関連物質と希釈溶媒とを含んでなる第1の溶液を滴下して第1のスポットを形成する(ステップS100)。また、基板100上に、希釈溶媒からなる第2の溶液を滴下して第2のスポットを形成する(ステップS101)。ここで、ステップS100とステップS101の各工程については、これらを相互に入れ替えることも可能であり、両者を並行して(同時に)行ってもよい。また、第1及び第2のスポットのそれぞれは、液滴吐出法(いわゆるインクジェット法)によって形成することが好適である。これにより、液滴の吐出量および吐出位置を高い精度でコントロールして各スポットを形成することができる。   On the substrate 100, for example, a first solution containing a biological substance such as protein and a dilution solvent is dropped to form a first spot (step S100). In addition, a second solution made of a diluting solvent is dropped on the substrate 100 to form a second spot (step S101). Here, about each process of step S100 and step S101, it is also possible to mutually replace these, and you may perform both in parallel (simultaneously). Each of the first and second spots is preferably formed by a droplet discharge method (so-called inkjet method). Thereby, each spot can be formed by controlling the discharge amount and the discharge position of the droplet with high accuracy.

次に、基板100上に形成された第2のスポット112を用いて、各スポットの間の相互汚染についての検査を行う(ステップS102)。上述したように、第1のスポット110に含まれる生体関連物質が蛍光標識されおり、相互汚染が生じている場合には、当該生体関連物質が第2のスポット112に含まれることになる。本実施形態では、各第2のスポット112についてレーザスキャナ等の高感度の蛍光検出装置を用いて、生体関連物質の含有の有無を検出する。   Next, using the second spot 112 formed on the substrate 100, an inspection for cross-contamination between the spots is performed (step S102). As described above, when the bio-related substance contained in the first spot 110 is fluorescently labeled and cross contamination occurs, the bio-related substance is contained in the second spot 112. In the present embodiment, the presence or absence of a biological substance is detected for each second spot 112 using a highly sensitive fluorescence detection device such as a laser scanner.

なお、本検査工程では、製造したマイクロアレイの全数を検査してもよいが、各製造ロットにおいていくつかのサンプル(例えば、数個)を抽出し、これらについて検査してもよい。このような検査を行うことにより、例えば、ある製造ロットにおいて相互汚染の発生数やその程度が大きい場合には、製造プロセス中に何らかの不具合が生じていると判断し、適切に対処することが可能となる。   In this inspection step, the total number of manufactured microarrays may be inspected, but some samples (for example, several) may be extracted from each manufacturing lot and inspected. By conducting such inspections, for example, if the number and extent of cross-contamination in a certain production lot is large, it can be determined that some defect has occurred during the manufacturing process and can be dealt with appropriately. It becomes.

次に、マイクロアレイの製造装置に具体例について説明する。   Next, a specific example of the microarray manufacturing apparatus will be described.

図3は、本実施形態のマイクロアレイ製造装置の構成について説明する図(斜視図)である。図3に示すマイクロアレイ製造装置は、基板100上にスポットを複数配置してなるマイクロアレイを製造するためのものであり、テーブル1、Y方向駆動軸2、液滴吐出ユニット3、X方向駆動軸4、駆動部5、制御用コンピュータ6、CCDカメラ7を含んで構成されている。なお、液滴吐出ユニット3が吐出手段に、テーブル1、Y方向駆動軸2、X方向駆動軸4、駆動部5、制御用コンピュータ6が位置制御手段にそれぞれ対応する。   FIG. 3 is a diagram (perspective view) for explaining the configuration of the microarray manufacturing apparatus of this embodiment. The microarray manufacturing apparatus shown in FIG. 3 is for manufacturing a microarray in which a plurality of spots are arranged on a substrate 100. The table 1, the Y-direction drive shaft 2, the droplet discharge unit 3, and the X-direction drive shaft 4 are used. , A drive unit 5, a control computer 6, and a CCD camera 7. The droplet discharge unit 3 corresponds to the discharge unit, and the table 1, the Y direction drive shaft 2, the X direction drive shaft 4, the drive unit 5, and the control computer 6 correspond to the position control unit.

テーブル1は、マイクロアレイを構成する基板100を載置するためのものである。このテーブル1は、複数の基板100を載置可能となっており、例えば真空吸着によって各基板100を固定可能に構成されている。   The table 1 is for mounting the substrate 100 constituting the microarray. The table 1 can mount a plurality of substrates 100, and is configured to be able to fix each substrate 100 by vacuum suction, for example.

Y方向駆動軸2は、テーブル1を図示のY方向に沿って自在に移動させるためのものである。このY方向駆動軸2は、駆動部5に含まれる駆動モータ(図示せず)と接続されており、当該駆動モータによる駆動力を得てテーブル1を移動させる。   The Y direction drive shaft 2 is for freely moving the table 1 along the Y direction shown in the figure. The Y-direction drive shaft 2 is connected to a drive motor (not shown) included in the drive unit 5, and moves the table 1 by obtaining a drive force from the drive motor.

液滴吐出ユニット3は、制御用コンピュータ6から供給される駆動信号に基づいて、生体分子溶液を基板100に向けて吐出するものであり、溶液を吐出するノズル面がテーブル1に向かうように、X方向駆動軸4に組み付けられている。この液滴吐出ユニット3は、溶液を吐出するヘッドとして、例えば静電駆動方式により駆動されるインクジェットヘッドが採用されている。静電駆動方式のインクジェットヘッドは、比較的に構造が簡単で、溶液の吐出量が安定しており、熱を用いないので溶液中の生体分子の変質を回避し、活性を維持することが可能となる。また、装置の小型化、低消費電力化を実現することができる。   The droplet discharge unit 3 discharges the biomolecule solution toward the substrate 100 based on the drive signal supplied from the control computer 6 so that the nozzle surface for discharging the solution faces the table 1. It is assembled to the X direction drive shaft 4. The droplet discharge unit 3 employs, for example, an inkjet head driven by an electrostatic drive method as a head for discharging a solution. The electrostatic drive type inkjet head has a relatively simple structure, stable solution discharge, and does not use heat, so it can avoid deterioration of biomolecules in the solution and maintain its activity. It becomes. In addition, the apparatus can be reduced in size and power consumption.

図4は、インクジェットヘッドの具体例について説明する図である。同図では、インクジェットヘッドの斜視図が示されており、手前側が部分的に断面図となり、インクの流路等が示されている。本実施形態のインクジェットヘッドは、複数のノズル(吐出孔)3a又は3bを備えている。これらのノズルのうち、ノズル3aは上述した第1のスポットを形成する第1の溶液を吐出するためのものであり、図示の例では2列に配列して形成されている。また、各ノズル3bは上述した第2のスポットを形成する第2の溶液を吐出するためのものであり、ノズル3aに隣接して配置されている。図示の例では、一のノズル3aの周囲に3つのノズル3bが配置されている。このように、第2の溶液に対応するノズル3bを第1の溶液に対応するノズル3aに隣接して配置することにより、相互に隣接配置される第1及び第2のスポットを容易に、かつ効率よく形成することが可能となる。   FIG. 4 is a diagram illustrating a specific example of an ink jet head. In this figure, a perspective view of the ink jet head is shown, and the front side is partially a cross-sectional view showing an ink flow path and the like. The ink jet head of this embodiment includes a plurality of nozzles (ejection holes) 3a or 3b. Among these nozzles, the nozzle 3a is for discharging the first solution for forming the first spot, and is formed in two rows in the illustrated example. Each nozzle 3b is for discharging the second solution forming the second spot, and is arranged adjacent to the nozzle 3a. In the illustrated example, three nozzles 3b are arranged around one nozzle 3a. Thus, by arranging the nozzle 3b corresponding to the second solution adjacent to the nozzle 3a corresponding to the first solution, the first and second spots arranged adjacent to each other can be easily and It can be formed efficiently.

なお、液滴吐出ヘッドとしては、圧電素子を用いたピエゾ方式のインクジェットヘッドを用いてもよい。この場合は、静電駆動方式と同様に、熱を用いない利点と、印加する電圧を可変として生体分子溶液の吐出量を調整しやすいという利点を有する。勿論、インクジェット方式であれば、この他、加熱して流路に圧力を発生させる方式や、音響レンズによる方式等、何れの方式のものも採用することが可能である。   Note that a piezo ink jet head using a piezoelectric element may be used as the droplet discharge head. In this case, similarly to the electrostatic driving method, there are advantages that heat is not used and that the discharge amount of the biomolecule solution can be easily adjusted by changing the applied voltage. Of course, as long as it is an inkjet system, any system such as a system that generates pressure in the flow path by heating, a system that uses an acoustic lens, or the like can be employed.

X方向駆動軸4は、液滴吐出ユニット3を図示のX方向に沿って自在に移動させるためのものである。このX方向駆動軸4は、駆動部5に含まれる駆動モータ(図示せず)と接続されており、当該駆動モータによる駆動力を得て液滴吐出ユニット3を移動させる。   The X direction drive shaft 4 is for freely moving the droplet discharge unit 3 along the X direction shown in the figure. This X-direction drive shaft 4 is connected to a drive motor (not shown) included in the drive unit 5 and moves the droplet discharge unit 3 by obtaining a drive force from the drive motor.

駆動部5は、Y方向駆動軸2、X方向駆動軸4をそれぞれを駆動するモータやその他の駆動機構を含んで構成される。これらのモータ等が制御用コンピュータ6から供給される駆動信号に基づいて動作することにより、基板100が載置されたテーブル1と液滴吐出ユニット3との相対位置が制御される。   The drive unit 5 includes a motor that drives the Y-direction drive shaft 2 and the X-direction drive shaft 4 and other drive mechanisms. By operating these motors and the like based on drive signals supplied from the control computer 6, the relative position between the table 1 on which the substrate 100 is placed and the droplet discharge unit 3 is controlled.

制御用コンピュータ6は、駆動部5の筐体内に設置されており、液滴吐出ユニット3の動作(溶液の吐出タイミング、吐出回数等)を制御すると共に、駆動部5の動作を制御する。この制御用コンピュータ6は、CCDカメラ7から出力される画像に対して所定の画像処理を行い、基板100上の液滴の状態を検出する機能も担っている。   The control computer 6 is installed in the housing of the drive unit 5 and controls the operation of the droplet discharge unit 3 (solution discharge timing, the number of discharges, etc.) and the operation of the drive unit 5. The control computer 6 also has a function of performing predetermined image processing on the image output from the CCD camera 7 and detecting the state of the droplet on the substrate 100.

CCDカメラ7は、基板100上に形成される生体分子溶液の液滴を上側から撮像し、画像を得るためのものである。CCDカメラ7により撮像される画像は制御用コンピュータ6に出力される。   The CCD camera 7 is for capturing an image of a droplet of a biomolecule solution formed on the substrate 100 from above and obtaining an image. An image captured by the CCD camera 7 is output to the control computer 6.

このように、本実施形態のマイクロアレイは、生体関連物質を含まず、品質検査に適するように構成される第2のスポット112が、製品本来の目的として必要な第1のスポット110に隣接してマイクロアレイ上に適宜配置される。このような第2のスポット112について、元々は含有されていない生体関連物質の有無、あるいはその含有量を検査することにより、隣接する第1のスポット110からの汚染の有無を識別可能となる。この識別結果から、基板100上に多数形成される第1のスポット110の相互間汚染の度合いを判断することができるので、マイクロアレイの品質検査を簡便に行うことが可能となる。特に、従来のように、精密な位置制御や試薬量の制御を行い、検査用のスポットのみに選択的に試薬を滴下するという複雑な作業が不要であり、品質検査を簡便に行うことが可能となり、量産プロセスに適する。   Thus, the microarray of this embodiment does not include a biological substance, and the second spot 112 configured to be suitable for quality inspection is adjacent to the first spot 110 necessary for the original purpose of the product. It arrange | positions suitably on a microarray. By examining the presence or absence of biologically related substances that are not originally contained in such second spots 112, the presence or absence of contamination from the adjacent first spots 110 can be identified. Since the degree of mutual contamination of the first spots 110 formed in large numbers on the substrate 100 can be determined from the identification result, the quality inspection of the microarray can be easily performed. In particular, unlike the conventional method, precise position control and reagent amount control are performed, and the complicated operation of selectively dropping the reagent only on the inspection spot is not required, and quality inspection can be performed easily. It is suitable for mass production processes.

なお、本発明は、上記実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。   In addition, this invention is not limited to the content of the said embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention.

一実施形態のマイクロアレイについて説明する図である。It is a figure explaining the microarray of one Embodiment. マイクロアレイの製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of a microarray. マイクロアレイ製造装置の構成について説明する図(斜視図)である。It is a figure (perspective view) explaining the structure of a microarray manufacturing apparatus. インクジェットヘッドの具体例について説明する図である。It is a figure explaining the specific example of an inkjet head.

符号の説明Explanation of symbols

1…テーブル、2…Y方向駆動軸、3…液滴吐出ユニット、4…X方向駆動軸、5…駆動部、6…制御用コンピュータ、7…CCDカメラ、100…基板、 110…第1のスポット、 112…第2のスポット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Table, 2 ... Y direction drive shaft, 3 ... Droplet discharge unit, 4 ... X direction drive shaft, 5 ... Drive part, 6 ... Control computer, 7 ... CCD camera, 100 ... Board | substrate, 110 ... 1st Spot, 112 ... second spot

Claims (8)

基板上にスポットを複数配置してなるマイクロアレイであって、
生体関連物質を含む第1のスポットと、
前記第1のスポットに隣接して配置され、前記生体関連物質とは異なる検査用物質からなる第2のスポットと、
を含む、マイクロアレイ。
A microarray comprising a plurality of spots arranged on a substrate,
A first spot containing a biological substance;
A second spot that is arranged adjacent to the first spot and is made of a test substance different from the biological substance;
Including a microarray.
基板上にスポットを複数配置してなるマイクロアレイであって、
生体関連物質と希釈溶媒とを含む第1のスポットと、
前記第1のスポットに隣接して配置され、前記希釈溶媒からなる第2のスポットと、
を含み、前記第2のスポットが品質検査に用いられることを特徴とするマイクロアレイ。
A microarray comprising a plurality of spots arranged on a substrate,
A first spot comprising a biological material and a diluent solvent;
A second spot disposed adjacent to the first spot and comprising the diluent solvent;
And the second spot is used for quality inspection.
一の前記第1のスポットの周囲に複数の前記第2のスポットが配置される、請求項1又は2に記載のマイクロアレイ。   The microarray according to claim 1 or 2, wherein a plurality of the second spots are arranged around one first spot. 前記生体関連物質が蛍光標識されている、請求項1又は2に記載のマイクロアレイ。   The microarray according to claim 1 or 2, wherein the biological substance is fluorescently labeled. 基板上にスポットを複数配置してなるマイクロアレイの製造方法であって、
生体関連物質と希釈溶媒とを含んでなる第1の溶液を前記基板上に吐出して第1のスポットを形成する第1のスポット形成工程と、
前記希釈溶媒からなる第2の溶液を前記基板上の前記第1のスポットに隣接する位置に吐出し、当該位置に第2のスポットを形成する第2のスポット形成工程と、
を含む、マイクロアレイの製造方法。
A method for producing a microarray comprising a plurality of spots arranged on a substrate,
A first spot forming step of forming a first spot by discharging a first solution comprising a biological substance and a dilution solvent onto the substrate;
A second spot forming step of discharging a second solution comprising the diluting solvent to a position adjacent to the first spot on the substrate to form a second spot at the position;
A method for producing a microarray, comprising:
前記第2のスポットに前記生体関連物質が含まれるか否かを検査する検査工程を更に含む、請求項5に記載のマイクロアレイの製造方法。   The microarray manufacturing method according to claim 5, further comprising an inspection step of inspecting whether or not the biological material is contained in the second spot. 前記検査工程は、前記蛍光標識に起因する発光を検出することによって、前記第2スポットの検査を行う、請求項6に記載のマイクロアレイの製造方法。   The microarray manufacturing method according to claim 6, wherein in the inspection step, the second spot is inspected by detecting light emission caused by the fluorescent label. 基板上にスポットを複数配置してなるマイクロアレイを製造するためのマイクロアレイ製造装置であって、
生体関連物質と希釈溶媒とを含んでなる第1の溶液と、前記希釈溶媒からなる第2の溶液とを個別に吐出可能な吐出手段と、
前記吐出手段と前記基板との相対位置を制御する位置制御手段と、を含み、
前記吐出手段は、前記第2の溶液を吐出するための吐出孔が前記第1の溶液を吐出するための吐出孔に隣接して配置される、マイクロアレイ製造装置。
A microarray manufacturing apparatus for manufacturing a microarray having a plurality of spots arranged on a substrate,
A discharge means capable of individually discharging a first solution comprising a biological substance and a dilution solvent and a second solution comprising the dilution solvent;
Position control means for controlling the relative position between the discharge means and the substrate,
The discharge means is a microarray manufacturing apparatus, wherein a discharge hole for discharging the second solution is disposed adjacent to a discharge hole for discharging the first solution.
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