JP2006177803A - 液体の吐出方法及びマイクロアレイの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明は、繰り返し利用する際においても、生体物質を吐出する際の吐出安定性を向上させた液体の吐出方法及びそれを利用したマイクロアレイの製造方法を提供することを目的としている。
【解決手段】
生体物質を含む液体に吐出安定化剤としてホスホリルコリン基含有不飽和化合物単位からなる重合体又はこれを含む共重合体を添加し、当該吐出安定化剤を含む液体をインクジェット方式により吐出する生体物質を含む液体の吐出方法により、上記課題を解決する。前記共重合体は、ホスホリルコリン基含有不飽和化合物単位（ａ１）と（メタ）アクリル酸エステル単位（ａ２）とを構成単位として含むことが好ましい。
【選択図】 なし

Description

本発明は、生体物質を含む液体の吐出方法及びそれを利用したマイクロアレイの製造方法に関する。詳しくは、インクジェット方式により生体物質を含む液体を吐出する際の吐出安定性を向上させた吐出方法及びそれを利用したマイクロアレイの製造方法に関する。

遺伝子発現パターンのモニタリング、新規遺伝子のスクリーニングをするための技術として、ＤＮＡマイクロアレイ（ＤＮＡチップ）が利用されている。また、一方で、近年、ＤＮＡマイクロアレイと同様の技術を利用したタンパク質解析に用いられるタンパク質用マイクロアレイ（プロテインチップ）の開発が進んでいる。マイクロアレイは、ＤＮＡやタンパク質等の生体物質を含む試料溶液をスライドガラスなどの基板上に高密度にスポッティングすることにより製造される。このような試料溶液のスポッティング方法としては、接触ピンを用いる方法や、例えば特許文献１に開示されているようなインクジェット方式を利用した方法が知られている。

特開平１１−１８７９００号公報

インクジェット方式によれば、迅速に安定したスポット形状を形成することができ、また、ノズル間ピッチを狭くすることで、高密度のマイクロアレイを作製することが可能であるという利点がある。

ところで、インクジェット方式を利用したマイクロアレイの製造には液滴吐出ヘッドが用いられる。このような液滴吐出ヘッドは、製造コスト削減等の観点から、試料溶液を補充しながら繰り返し使用し得るものであることが望まれる。特に、多種類の生体物質を用いてマイクロアレイを製造する場合、液滴吐出ヘッド内を洗浄し、新たな液体を補充した場合においても良好に吐出し得ることが望まれる。
しかしながら、試料溶液としてタンパク質等の固相表面に付着し易い生体物質を用いた場合、液滴吐出ヘッドの内壁に生体物質が付着してしまい、液滴吐出ヘッド内を洗浄しても付着した生体物質を取除くことができず、流路性能が著しく変化して、吐出性能を下げるなどのおそれがあった。

そこで、本発明は、繰り返し利用する際においても、生体物質を吐出する際の吐出安定性を向上させた液体の吐出方法及びそれを利用したマイクロアレイの製造方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、生体物質を含む液体に吐出安定化剤としてホスホリルコリン基含有不飽和化合物単位からなる重合体又はこれを含む共重合体を添加し、当該吐出安定化剤を含む液体をインクジェット方式により吐出する、生体物質を含む液体の吐出方法を提供するものである。

これによれば、細胞膜の主要な構成成分であるリン脂質極性基（ホスホリルコリン基）を担持させた重合体又は共重合体を吐出安定化剤として含有させているので、タンパク質等の固相表面に付着し易い生体物質を含む液体（以下、試料溶液ともいう）を用いた場合においても、タンパク質等の生体物質がインクジェット方式で液滴を吐出する際に使用する液滴吐出ヘッドの内壁に付着するのを回避することが可能となる。したがって、液滴吐出ヘッドを繰り返し使用する場合においても、流路性能が低下することを回避し得る。よって、インクジェット方式により生体物質を含む液体を吐出する際の吐出安定性を向上させることが可能となる。

ここで、生体物質には、例えば細胞、タンパク質、核酸等の天然由来のものの他、人工的に合成されたオリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド、オリゴペプチド、ポリペプチド、ＰＮＡ（peptide nucleic acid）等の類縁体をも含むものとする。本発明の方法によれば、生体物質として核酸、細胞、タンパク質又はペプチド（例：オリゴペプチド、ポリペプチド）等の特に固相担体に付着し易い生体物質を用いた場合に顕著にその吐出安定性を向上し得る。

前記共重合体が、ホスホリルコリン基含有不飽和化合物単位（ａ１）と（メタ）アクリル酸エステル単位（ａ２）とを構成単位として含むことが好ましい。これによれば、ホスホリルコリン基含有不飽和単位（ａ１）を含むので生体適合性がよく、また、（メタ）アクリル酸エステル単位（ａ２）を含むので、水系媒体中においては、疎水性相互作用により液滴吐出ヘッドの内壁あるいは対象とする生体物質に対して吸着しやすくなり、より生体物質の吐出安定化に寄与し得る。

前記共重合体が、さらに、上記（ａ１）及び（ａ２）以外のビニル化合物単位（ａ３）を構成単位として含むことが好ましい。これによれば、分子間に作用する水素結合、静電的相互作用などが増強されるので、より積極的に生体物質に吸着あるいはこれを包括することが可能となり、生体物質の構造を安定化することができるので、結果として吐出安定性の向上につながる。

なお、ここで、ホスホリルコリン基含有不飽和化合物単位（ａ１）とは、ホスホリルコリン基含有不飽和化合物から誘導される構成単位であり、（メタ）アクリル酸エステル単位（ａ２）とは、（メタ）アクリル酸エステルから誘導される構成単位をいう。また、上記（ａ１）及び（ａ２）以外のビニル化合物単位（ａ３）とは、上記（ａ１）及び（ａ２）以外のビニル化合物から誘導される構成単位をいう。

前記共重合体が、ホスホリルコリン基含有不飽和化合物単位（ａ１）と上記（ａ１）及び（ａ２）以外のビニル化合物単位（ａ３）とを構成単位として含むことが好ましい。生体物質によっては（メタ）アクリル酸エステルの疎水性アルキル基による界面活性効果により生体物質の構造が破壊される場合があり、この時には（ａ１）及び（ａ２）以外のビニル化合物からなる構成単位を含むと、これにより生体物質に吸着するか、或いは包括することが可能となるので、生体物質の構造を安定化することができる。

前記ホスホリルコリン基含有不飽和化合物単位（ａ１）が、２−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン単位（以下、ＭＰＣという）であることが好ましい。一分子内に生体膜構成成分であるリン脂質極性基（ホスホリルコリン基）と重合性に優れたメタクリロイル基とを有するＭＰＣを用いるので、優れた生体適合性と被膜形成性を有し、例えば、試料溶液中に含まれるタンパク質等の生体関連物質の付着を有効に防止し得る。また、ＭＰＣはモノマーの安定供給の点から好ましい。

前記構成単位（ａ１）／前記構成単位（ａ２）のモル比が、１００／０〜３０／７０（但し、（ａ１）／（ａ２）が１００／０の場合を除く）であることが好ましく、さらに、９５／５〜３０／７０であることが望ましい。上記範囲にあると、生体物質を扱う水系媒体に対する溶解性、界面への吸着性あるいは生体物質を包括する能力に一層優れる傾向にある。

前記共重合体が、さらに前記構成単位（ａ３）を含み構成される場合には、前記構成単位（ａ３）が、前記共重合体の全構成単位１００モル％とした場合に、０〜９５モル％（但し、０モル％の場合を除く）であり、好ましくは５〜９５モル％であることが望ましい。上記範囲にあると、細胞などの不安定な生体物質に対して生体適合性を損なうことなく、より積極的に界面への吸着あるいは生体物質を包括することが必要な場合であっても、界面への吸着性、生体物質を包括する能力を一層高めることが可能となる。

前記共重合体が、前記構成単位（ａ１）と前記構成単位（ａ３）とを含み構成される場合には、前記構成単位（ａ１）／前記構成単位（ａ３）のモル比が、１００／０〜５／９５（但し、（ａ１）／（ａ３）が１００／０の場合を除く）であり、好ましくは９５／５〜５／９５であることが望ましい。上記範囲にあると、水媒体に対する溶解性と生体適合性を損なわずに界面への吸着性あるいは生体物質を包括する能力を一層高めることが可能となる。

前記液体中の前記吐出安定化剤の濃度が０．００５〜５００ｍｇ／ｍｌとなるように、前記液体中に前記吐出安定化剤を添加することが好ましい。上記濃度範囲にあると、生体物質を含む液体の吐出安定化を図ることが可能となる。

前記インクジェット方式が、圧電駆動方式又は静電駆動方式であることが好ましい。かかる方式によれば、いわゆるサーマルインクジェット方式のように液滴吐出ヘッドの駆動時に発熱を併有しないので、試料溶液中に含まれる生体物質にダメージを与えることなく、安定した吐出が可能となる。

本発明のマイクロアレイの製造方法は、上記吐出方法を用いて、前記液体を固相担体上に吐出し、前記液体中に含まれる生体物質を当該固相担体上に固定するものである。

本発明のマイクロアレイの製造方法によれば、上記吐出方法を用いており、吐出性能が安定するので、歩留まりよくマイクロアレイを製造することが可能となる。

以下、本発明の生体物質を含む液体の吐出方法について、マイクロアレイの製造方法を例に採り説明する。

本実施形態のマイクロアレイの製造方法は、固相担体（例：ガラス基板）に表面処理を行う表面処理過程（Ｓ１）と、生体物質及び吐出安定化剤を含む試料溶液を調製する試料溶液調製過程（Ｓ２）と、インクジェット方式により試料溶液を固相担体上に供給する供給過程（Ｓ３）と、固相担体上に、試料溶液を固定化する固定化過程（Ｓ４）とを含むものである。

以下、各過程について順次説明する。

表面処理過程（Ｓ１）
表面処理過程（Ｓ１）では、固相担体（例：ガラス基板等）の表面に、生体物質の固定化に適した表面処理（コーティング処理）を行う。表面処理としては、例えば、アミノ基、エポキシ基、アルデヒド基、チオール基、又はカルボキシル基などの生体物質と結合可能な官能基を固相担体表面に導入する方法が挙げられる。具体的には、例えばアミノシラン、エポキシアミン又はポリ−Ｌ−リジン等によりコーティングする方法が挙げられる。なお、表面処理方法は、上記例示に限定されるものではなく、従来公知の表面処理方法を適宜用いてもよい。

試料溶液調製過程（Ｓ２）
次に、生体物質及び吐出安定化剤を含む試料溶液の調製を行う。試料溶液の調製方法は、吐出安定化剤を添加する以外は、従来公知の方法を用いて調製することができる。吐出安定化剤を添加する順序は、特に限定されず、いつの時点で添加してもよい。但し、生体物質の構造を一層安定化し得るという観点からは、無機の塩、あるいは低分子量から中分子量の水溶性化合物などを添加することが好ましい。

吐出安定化剤は、試料溶液中の前記吐出安定化剤の濃度が、０．００５〜５００ｍｇ／ｍｌ、好ましくは０．０５〜１００ｍｇ／ｍｌとなるように添加することが好ましい。吐出安定化剤の濃度が上記範囲にあると、生体物質を含む液体の一層の吐出安定化を図ることが可能となる。すなわち、上記濃度範囲を下回ると界面安定性、生体物質の安定性が低下する傾向にある。また、上記濃度範囲を超えると試料溶液の粘度が高まり、液滴吐出ヘッドから吐出する際の吐出性が低下する傾向にある。

ここで、生体物質（プローブ）としては、例えば細胞、タンパク質、核酸等の天然由来のものの他、人工的に合成されたオリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド、オリゴペプチド、ポリペプチド、ＰＮＡ（peptide nucleic acid）等の類縁体が用いられる。本発明によれば、生体物質として細胞、タンパク質又はペプチド（例：オリゴペプチド、ポリペプチド）等の特に固相担体に付着し易い生体物質を用いた場合に顕著にその吐出安定性を向上し得る。

また、ここで吐出安定化剤とは、インクジェット方式による試料溶液の吐出時に試料溶液の吐出安定化を図るために添加されるものである。このような吐出安定化剤としては、例えばホスホリルコリン基含有不飽和化合物単位からなる重合体又はホスホリルコリン基含有不飽和化合物単位を構成単位として含む共重合体が好適に用いられる。生体膜構成成分であるリン脂質極性基（ホスホリルコリン基）を含む重合体又は共重合体を吐出安定化剤として含有させることにより、タンパク質等の固相表面に付着し易い生体物質を含む液体を用いた場合においても、タンパク質等の生体物質がインクジェット方式で液滴を吐出する際使用する液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）の内壁に付着して、流路性能を低下させることを回避し得る。

上記重合体又は共重合体の製造に用いられるホスホリルコリン基含有不飽和化合物としては、例えば、ＭＰＣ、２−メタクリロイルオキシエトキシエチルホスホリルコリン、６−メタクリロイルオキシヘキシルホスホリルコリン、１０−メタクリロイルオキシデシルホスホリルコリン、アリルホスホリルコリン、ブテニルホスホリルコリン、ヘキセニルホスホリルコリン、オクテニルホスホリルコリン、デセニルホスホリルコリン等を挙げることができる。なかでもＭＰＣが、重合性が良好で、入手が容易である等の観点から好ましい。これらのホスホリルコリン基含有不飽和化合物は、単独でも、２種以上組み合せて用いてもよい。

また、ホスホリルコリン基含有共重合体としては、ホスホリルコリン基含有不飽和化合物単位（ａ１）以外の構成単位として、メタクリル酸エステル類から誘導される構成単位（構成単位（ａ２））が含まれることが好ましい。このような構成単位（ａ２）としては、例えば、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸ヘキシル、２−ヒドロキシエチルメタクリレート等のメタクリル酸エステル類が挙げられる。このような構成単位（ａ２）は、１種単独であっても、２種以上組み合わせて用いてもよい。このような中でもメタクリル酸エステル類から誘導される構成単位（構成単位（ａ２））が含まれると、水系媒体中において疎水性相互作用による液滴吐出ヘッドの内壁あるいは対象とする生体物質に対する吸着性に一層優れるので好ましい。

また、上記（ａ１）及び（ａ２）以外のビニル化合物から誘導される構成単位（構成単位（ａ３））が含まれていてもよい。このような構成単位（ａ３）としては、例えば、ビニルクロライド、アクリロニトリル、ビニルピロリドン、スチレン、酢酸ビニル等のビニル化合物から誘導されるその他の共重合性単量体単位（ビニル化合物単位）を用いることができる。このような構成単位（ａ３）は、１種単独であっても、２種以上組み合わせて用いてもよい。上記構成単位（ａ３）が含まれることにより、生体物質に吸着し、或いはこれを包括することが可能となるので、生体物質の構造を安定化することが可能となる。特に、生体物質の種類によっては（ａ１）成分又は（ａ２）成分の有する（メタ）アクリル酸エステルの疎水性アルキル基による界面活性効果により構造が破壊される場合がある。しかし、構成単位（ａ３）を含めることにより、（メタ）アクリル酸エステルの疎水性アルキル基の割合を低減することが可能となるので、上記要因による破壊を低減することが可能となるとともに、構成単位（ａ３）により生体物質への吸着、或いは生体物質を包括する作用を維持し得る。

ホスホリルコリン基含有共重合体は、構成単位（ａ１）と組合わせるコモノマーの種類によっても好ましい範囲が異なるが、通常、ホスホリルコリン基含有不飽和化合物単位の含有量が全構成単位に対して、５〜１００モル％、好ましくは５〜９５モル％であることが望ましい。上記範囲を下回ると、生体材料適合性が低下する傾向にある。

ホスホリルコリン基含有共重合体が、構成単位（ａ１）と構成単位（ａ２）とを含む共重合体である場合には、構成単位（ａ１）／構成単位（ａ２）はモル比で９５／５〜３０／７０であることが望ましい。また、ホスホリルコリン基含有共重合体が構成単位（ａ１）及び構成単位（ａ２）に加え、さらに構成単位（ａ３）を含む場合には、構成単位（ａ３）は、共重合体の全構成単位１００モル％とした場合に、５〜９５モル％含まれることが好ましい。

また、ホスホリルコリン基含有共重合体が、構成単位（ａ１）と構成単位（ａ３）とを含む共重合体である場合には、構成単位（ａ１）／構成単位（ａ３）はモル比で９５／５〜５／９５であることが望ましい。

このようなホスホリルコリン基含有（共）重合体は、従来公知の方法により製造することができ、また、市販品として上市されており、例えば、日本油脂（株）社から入手可能である。

試料溶液の調製に用いられる溶媒としては、試料溶液中に含まれる生体物質及び吐出安定化剤の機能を損なわず、生体物質及び吐出安定化剤を分散又は溶解し得るものであれば特に限定されるものではない。このような溶剤としては、例えばリン酸緩衝液（以下、ＰＢＳともいう）等が好適に用いられる。

また、試料溶液には、その他必要に応じてグリセリン等の各種添加剤を加えてもよい。

供給過程（Ｓ３）
供給過程（Ｓ３）では、インクジェット方式により上記のように調製した試料溶液を上記のように表面処理した固相担体上に供給する。

試料溶液を供給するのに用いられる液滴吐出ヘッドとしては、例えば、図１及び図２に記載した構成のもの等が挙げられる。ここで、図１は、本発明の方法に用いられる液滴吐出ヘッドの上面図であり、図２は、図１におけるａ点〜ｊ点に沿って液滴吐出ヘッドの断面を説明する断面図を示す。以下に、本発明に用いられる液滴吐出ヘッドについて、図１及び図２を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る液滴吐出ヘッドを概略的に説明する上面図である。図２は、図１におけるａ点〜ｊ点に沿って液滴吐出ヘッドの断面を説明する断面図を示す。

図１及び図２に示すように、本実施形態に用いられる液滴吐出ヘッド１は、試料溶液を収容し得る複数の収容室１０１を備えている。これらの収容室１０１に供給される試料溶液は、各々マイクロチャンネル１３１を通じて、加圧室１０５に導入され、振動板１０９の弾性変位による内部圧力の変動によってノズル孔１０６から液滴として吐出される。

図２に示すように、本実施形態に係る液滴吐出ヘッド１は、電極１０８が形成された第１の基板１２１（以下、電極基板という）、試料溶液を吐出するための圧力を付与する加圧室１０５を備えた第２の基板１２２（以下、加圧室基板という）、ノズル孔１０６を有する第３の基板１２３（以下、ノズル基板という）、及び上記試料溶液を収容するための収容室１０１を有する収容部１２０で要部が構成されている。また、必要に応じて、収容室１０１と加圧室１０５を繋ぐマイクロチャンネル１３１（以下、単に流路ともいう）が形成された流路基板１２４が含まれていてもよい。電極基板１２１、加圧室基板１２２、及びノズル基板１２３を構成する材料としては、特に限定するものではないが、ガラス又はシリコン等が好ましく用いられる。また、収容部１２０を構成材料としては、特に限定するものではないが、ガラス、シリコン又は樹脂等が好ましく用いられる。

電極基板１２１の加圧室基板１２２に対向する面には、加圧室１０５に対応する位置に、加圧室基板１２２の加圧室１０５の底部に設けられた振動板１０９とほぼ一定の微小ギャップを形成せしめるだけの凹部が形成されている。微小ギャップの間隔は液滴吐出ヘッド１を静電駆動するために必要かつ十分な間隔（例：０．２μｍ）が設けられている。当該凹部の底面には加圧室基板１２２との間で静電力を形成せしめるための細長い電極１０８（例：インジウム・ティン・オキサイド膜）が成膜されている。

このようにして構成された液滴吐出ヘッド１を駆動するには、加圧室基板１２２の端面に成膜された金若しくは白金からなる共通電極（図示なし）と、電極基板１２１に成膜された電極１０８との間に図示しない外部電源からの出力電圧を印加する。当該出力電圧は振幅０Ｖから３５Ｖの矩形状のパルス波とする。すると、電極１０８の表面がプラスに帯電する一方で、対向する加圧室基板１２２の表面がマイナスに帯電する。この結果、両者には静電力が作用することとなるが、加圧室基板１２２の肉薄部分である加圧室１０５の底部が電極基板１２１側にわずかに撓み、弾性変形をする。つまり、加圧室１０５の底部に位置する可塑性のシリコン酸化膜は静電駆動によって弾性変形を行い、加圧室１０５内の圧力調整を行う振動板１０９として機能する。次いで、電極１０８へ印加される電圧をオフにすると、静電力が解除されて振動板１０９は元の位置に復元するため、加圧室１０５内の圧力が瞬間的に急激に高まり、ノズル孔１０６から試料溶液がドット状の微小液滴として吐出される。液滴は数ピコリットル程度のマイクロドットである。加圧室１０５側に撓んだ振動板１０９は電極基板１２１側に再度撓み、加圧室１０５内の圧力を急激に下げることによって、収容室１０１から、流路を介して加圧室１０５へ試料溶液を補給する。

なお、本実施形態では、液滴吐出ヘッドの内壁のうち、試料溶液が接触する部位（例：収容室１０１、流路１０２、１０３、１０４、加圧室１０５、及びノズル孔１０６の内壁）に、吐出安定化剤として用いたのと同様のホスホリルコリン基含有不飽和化合物単位からなる重合体又はこれを含む共重合体（以下、ホスホリルコリン基含有（共）重合体という）をコーティングしてもよい。これによれば、生体物質が液滴吐出ヘッドの内壁に付着するのを回避し得るため、吐出安定性をさらに向上させることが可能となる。

また、上記例では、インクジェット方式として静電駆動方式を用いた場合について説明したが、圧電駆動方式を用いてもよい。このような静電駆動方式又は圧電駆動方式によれば、いわゆるサーマルインクジェット方式のように液滴吐出ヘッドの駆動時に発熱を併有しないので、試料溶液中に含まれる生体物質にダメージを与えることなく、安定した吐出が可能となる。

固定化過程（Ｓ４）
上記のように固相担体上に吐出され、着弾した試料溶液を乾燥し、固定化する。試料溶液の固定化過程は、従来公知の手法で行われる。具体的には、例えば、基板を加熱することにより、試料溶液を乾燥し、固定化させることができる。なお、固定化方法は、当該方法に限定するものではなく、例えば、試料によっては高湿度環境で乾燥を防止し、固定化する方がよい場合もあり、試料によって最適な固定化手段が選択される。

以上の過程を経ることにより、マイクロアレイが得られる。
本実施形態のマイクロアレイの製造方法によれば、吐出する生体物質を含む液体中に吐出安定化剤としてホスホリルコリン基含有不飽和化合物単位からなる重合体又はこれを含む共重合体を添加しているので、タンパク質等の固相表面に付着し易い生体物質を含む液体を用いた場合においても、上記重合体又は共重合体がタンパク質等の生体物質の周囲を覆い、安定化させるので、タンパク質等の生体物質が液滴吐出ヘッドの内壁に付着して、流路性能を低下させることを回避し得る。よって、インクジェット方式により生体物質を含む液体を吐出する際の吐出安定性を向上させることが可能となる。特に、液滴吐出ヘッド内の液体を除去し、リン酸緩衝液等の洗浄液により洗浄した後、試料溶液を再充填した場合においても、吐出安定性を向上させることが可能となる。

なお、本実施形態では、液滴吐出ヘッドとして、静電駆動方式を例示したが、本発明はこれに限らず、ピエゾ素子を用いた圧電駆動方式を用いてもよい。

（調製例１）
試料溶液の調製
ホスホリルコリン基含有不飽和化合物単位からなる重合体又はこれを含む共重合体（以下、ＰＣポリマーという）としてＭＰＣとＢＭＡ（ブチルメタクリレート）のモル比３：７の共重合体の５％水溶液を調製し、リン酸緩衝液（ＰＢＳ：Phosphate Buffer Solution）で１０倍に希釈した。その後、この溶液に牛血清アルブミン（ＢＳＡ：Bovine Serum Alubumin）を１０ｍｇ／ｍｌの濃度で溶解し、試料溶液を調整した。

（比較調製例１）
試料溶液の調製
調製例１においてＰＣポリマーを添加しない以外は調製例１と同様の方法により、比較例としての試料溶液を準備した。

（吐出試験）
図１及び図２に示すような静電駆動方式の液滴吐出ヘッドを用いて、調製例１と比較調製例１の試料溶液について吐出試験を行った。
吐出試験は、各々の溶液について、液滴吐出ヘッドに充填直後、１万回吐出を行い、液滴の平均重量を測定した。結果を表１に示す。

表１に示されるように、充填直後のものでは、ＰＣポリマーの有無に関わらず、試料溶液を充填した直後は吐出量にバラツキは見られず安定した吐出が可能であった。

次に、充填後、１０分間放置後に液滴吐出ヘッド内の試料溶液をぺリスターポンプを用いて除去し、ＰＢＳを流して液滴吐出ヘッド内を軽く洗浄した。その後、再び各々液滴吐出ヘッドに調製例１及び比較調製例１の試料溶液を各々充填し、吐出試験１と同様の方法で吐出を行った。結果を表１に示す。

比較調製例１のＰＣポリマー無添加の試料溶液では、不吐出や吐出量の減少、或いは着弾位置のズレが多く観察された。これに対して、調製例１のＰＣポリマーを添加した試料溶液では、ほぼ全てのノズルで最初の充填時とほぼ同様に吐出できることがわかった。

ＰＣポリマー無添加の場合に生じるこのような吐出の不安定性は、ＢＳＡのようなタンパク質が、液滴吐出ヘッドのノズル内壁等に付着して、タンパク質の構造が壊れ、ノズル内壁の表面状態を変えてしまうために生じると考えられる。特に、このような付着により液滴吐出ヘッドの内壁の親水性が低下すると気泡がトラップされ易くなるので、吐出性能がさらに著しく損なわれると考えられる。これに対し、ＰＣポリマーを添加すると、タンパク質の液滴吐出ヘッドの内壁への吸着が抑制され、長期間、複数回の充填に対して安定した吐出を行うことが可能になると考えられる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの上面図である。 図２は、図１におけるａ〜ｊを通る断面図を示す。

符号の説明

１・・・液滴吐出ヘッド、１０１・・・収容室、１０５・・・加圧室、１０６・・・ノズル孔、１０８・・・電極、１０９・・・振動板、１２０・・・収容部、１２１・・・電極基板、１２２・・・加圧室基板、１２３・・・ノズル基板、１３１・・・マイクロチャンネル（流路）

Claims (11)

1. 生体物質を含む液体に吐出安定化剤としてホスホリルコリン基含有不飽和化合物単位からなる重合体又はこれを含む共重合体を添加し、当該吐出安定化剤を含む液体をインクジェット方式により吐出することを特徴とする生体物質を含む液体の吐出方法。
2. 前記共重合体が、ホスホリルコリン基含有不飽和化合物単位（ａ１）と（メタ）アクリル酸エステル単位（ａ２）とを構成単位として含む、請求項１に記載の吐出方法。
3. 前記共重合体が、さらに、前記（ａ１）及び（ａ２）以外のビニル化合物単位（ａ３）を構成単位として含む、請求項２に記載の吐出方法。
4. 前記共重合体が、ホスホリルコリン基含有不飽和化合物単位（ａ１）と前記（ａ１）及び（ａ２）以外のビニル化合物単位（ａ３）とを構成単位として含む、請求項１に記載の吐出方法。
5. 前記ホスホリルコリン基含有不飽和化合物単位（ａ１）が、２−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン単位である、請求項１〜４のいずれかに記載の吐出方法。
6. 前記構成単位（ａ１）／前記構成単位（ａ２）のモル比が、１００／０〜３０／７０（但し、（ａ１）／（ａ２）が１００／０の場合を除く）である、請求項２に記載の吐出方法。
7. 前記構成単位（ａ３）が、前記共重合体の全構成単位を１００モル％とした場合に、０〜９５モル％（但し、０モル％の場合を除く）含まれる、請求項３に記載の吐出方法。
8. 前記構成単位（ａ１）／前記構成単位（ａ３）のモル比が、１００／０〜５／９５（但し、（ａ１）／（ａ３）が１００／０の場合を除く）である、請求項４に記載の吐出方法。
9. 前記液体中の前記吐出安定化剤の濃度が０．００５〜５００ｍｇ／ｍｌとなるように、前記液体中に前記吐出安定化剤を添加する、請求項１〜８のいずれかに記載の吐出方法。
10. 前記インクジェット方式が、圧電駆動方式又は静電駆動方式である、請求項１〜９のいずれかに記載の吐出方法。
11. 請求項１〜１０のいずれかに記載の吐出方法を用いて、前記液体を固相担体上に吐出し、前記液体中に含まれる生体物質を当該固相担体上に固定することを特徴とするマイクロアレイの製造方法。

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