JP2007010325A - Physiological molecule detecting method and optical reading device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a physiological molecule detecting method which enables the simple identification of a specific spot from an optical image, collation of a numerical value with a spot image and rapid execution of diagnosis based on an examination result. <P>SOLUTION: The spots 5 fixed on a target physiological molecule detecting chip 1 are arranged in an imaging area 2 on the basis of a preferential order. The imaging area 2 is photographed by one photographing using an imaging means 6 while the detection result of a target physiological molecule is identified from the position of the positive spot 7 of the optical image 3 displayed on an optical image monitor 31 to simply perform rapid diagnosis. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、DNAやペプチドに結合するプローブをチップ上に固定したDNAマイクロアレイやペプチドアレイなどを用いて生体試料中に含まれる標的核酸分子やペプチドなどの複数種類の標的生体分子を検出する標的生体分子検出方法及び光学読み取り装置に関する。   The present invention provides a target living body for detecting a plurality of types of target biomolecules such as target nucleic acid molecules and peptides contained in a biological sample using a DNA microarray or peptide array in which probes that bind to DNA or peptides are immobilized on a chip. The present invention relates to a molecular detection method and an optical reader.

生体試料中の分子マーカーとして特定の酵素の活性や抗原のエピトープや抗体のみならずDNAやRNAなどの核酸分子が広く利用されるようになってきている。抗原や核酸分子などの分子マーカーを既知の抗体分子や核酸分子と結合させることによって、生体試料中の分子マーカーを検出し定量し診断に用いる事ができる。   Nucleic acid molecules such as DNA and RNA have been widely used as molecular markers in biological samples, as well as specific enzyme activities and antigen epitopes and antibodies. By binding a molecular marker such as an antigen or nucleic acid molecule to a known antibody molecule or nucleic acid molecule, the molecular marker in the biological sample can be detected, quantified and used for diagnosis.

分子マーカーと結合するプローブをスポットとして基盤表面上にマトリックス状に配置させた検出チップを用い、検出チップ上に生体試料を反応させることで、複数の分子マーカーを同時に検出することができる。   A plurality of molecular markers can be detected simultaneously by using a detection chip in which a probe that binds to a molecular marker is used as a spot and arranged in a matrix on the substrate surface and reacting a biological sample on the detection chip.

特に標的核酸分子とハイブリット形成するプローブ核酸が多種類マトリックス上に形成されたDNAマイクロアレイの利用が活発になってきている。   In particular, the use of DNA microarrays in which probe nucleic acids that hybridize with target nucleic acid molecules are formed on a variety of matrices has become active.

DNAマイクロアレイ上には数千から数万種のプローブがスポットとしてマトリックス状に固定化されており、それぞれのプローブ分子に結合する核酸を光学的に検出することで同時に多種類の核酸分子を検出する事ができる。   Thousands to tens of thousands of probes are immobilized as spots on the DNA microarray in a matrix, and multiple types of nucleic acid molecules can be detected simultaneously by optically detecting the nucleic acids bound to each probe molecule. I can do things.

DNAマイクロアレイに固定化されているDNAプローブは、半導体のホトリソグラフィー技術を利用し基板上で1塩基ずつ光重合させる方法や、予め数十〜数百塩基の長さに合成されたDNA分子の溶解した液滴を基板上にスポッティングすることによって吸着させて固定化する方法がとられる。   DNA probes immobilized on DNA microarrays can be obtained by photopolymerizing one base at a time on a substrate using semiconductor photolithographic technology, or by dissolving DNA molecules synthesized in advance to a length of several tens to several hundred bases. A method is adopted in which the droplets are adsorbed and fixed by spotting on the substrate.

核酸分子を検出する方法として、標的核酸分子と相補的塩基対を形成するプローブ核酸を基板表面に固定化し、予め蛍光分子やRIなどの標識分子で標識した標的核酸分子をプローブとハイブリダイゼーションさせ、基板表面に標識分子が結合したかどうかを蛍光検出器等で検出する方法が利用される。   As a method for detecting a nucleic acid molecule, a probe nucleic acid that forms a complementary base pair with a target nucleic acid molecule is immobilized on a substrate surface, and a target nucleic acid molecule previously labeled with a label molecule such as a fluorescent molecule or RI is hybridized with a probe, A method of detecting whether or not a labeled molecule is bound to the substrate surface with a fluorescence detector or the like is used.

標的核酸分子に標識分子を標識する方法としては、生体試料から抽出されたDNA分子に酵素反応などを利用して直接蛍光分子を標識する方法や、抽出されたRNAからcDNAを合成しPCRで増幅する際に蛍光分子を取り込ませる方法が用いられている。
このようなDNAマイクロアレイを用いて高速かつ高感度に標的核酸分子を検出する方法が開発されている(特許文献1参照)。
The target nucleic acid molecule can be labeled with a labeled molecule by directly labeling a fluorescent molecule using an enzymatic reaction or the like on a DNA molecule extracted from a biological sample, or by synthesizing cDNA from the extracted RNA and amplifying it by PCR. In this case, a method of incorporating fluorescent molecules is used.
A method for detecting a target nucleic acid molecule at high speed and with high sensitivity using such a DNA microarray has been developed (see Patent Document 1).

以下、そのようなハイブリダイゼーション反応検出方法及びその装置に関して図16を参照しながら説明する。   Hereinafter, such a hybridization reaction detection method and apparatus will be described with reference to FIG.

図16のように複数のレーザー光源101、102、103・・・から射出したビームがマルチビームスプリッタ104に入射し2分され、マルチレンズ105を透過してマルチプリズム106を通過しマルチピンホール107に入射する。マルチピンホール107から射出したマルチビーム108がDNAチップ109を照射し、DNAチップ109上の蛍光は対物レンズ110を透過し波長選択ビームスプリッタ111によって蛍光波長の光が反射され、マルチチャネルフォトマル112によって検出される。マルチビーム108とDNAチップ109を相対移動させ、得られたデータから蛍光画像を構成することによって、高速高感度でDNAチップの蛍光画像を検出することができる。
特開2002−55050号公報
As shown in FIG. 16, beams emitted from a plurality of laser light sources 101, 102, 103... Enter a multi-beam splitter 104, are divided into two, pass through a multi-lens 105, pass through a multi-prism 106, and enter a multi-pinhole 107. Is incident on. The multi-beam 108 emitted from the multi-pinhole 107 irradiates the DNA chip 109, and the fluorescence on the DNA chip 109 is transmitted through the objective lens 110, and the light of the fluorescence wavelength is reflected by the wavelength selection beam splitter 111. Detected by. By relatively moving the multi-beam 108 and the DNA chip 109 and constructing a fluorescence image from the obtained data, the fluorescence image of the DNA chip can be detected with high speed and high sensitivity.
JP 2002-55050 A

このような従来の検出方法では、得られた光学画像から検査結果を判断するためには、光学画像を解析処理して得られる数値とプローブのスポットとを照合しなければならず、スポット数が多い場合は照合が煩雑となり、また、構成された光学画像の中から特定のスポットを同定することが難しく、実際の光学画像と数値を比較することが困難であり、検査結果を元に診断を行う際に時間がかかるという課題があり、光学画像から特定のスポットを同定しやすくて数値とスポット像の照合が簡単で、検査結果による診断を現場で迅速に行える検出方法が要求されている。   In such a conventional detection method, in order to determine the inspection result from the obtained optical image, the numerical value obtained by analyzing the optical image must be compared with the spot of the probe, and the number of spots is reduced. In many cases, collation becomes complicated, and it is difficult to identify a specific spot from the constructed optical image, and it is difficult to compare the numerical value with the actual optical image. There is a problem that it takes time to perform the detection, and there is a demand for a detection method in which a specific spot can be easily identified from an optical image, a numerical value and a spot image can be easily collated, and diagnosis based on a test result can be performed quickly.

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、光学画像から特定のスポットを簡単に同定することができ数値とスポット像の照合が簡単にでき、また、検査結果による診断を迅速に行える生体分子検出方法を提供することを目的としている。   The present invention solves such a conventional problem. A specific spot can be easily identified from an optical image, a numerical value and a spot image can be easily collated, and diagnosis based on a test result can be quickly performed. It aims at providing the biomolecule detection method which can be performed easily.

また、このような従来の検出方法に用いる装置は大型になり、設置場所として広いスペースを有した場所に限定されてしまうという課題があり、小型で持ち運びが簡単にでき、検査実行者が診断に用いやすい検出装置が要求されている。   In addition, the apparatus used for such a conventional detection method is large-sized and has a problem that it is limited to a place having a large space as an installation place, and is small and easy to carry. An easy-to-use detection device is required.

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、小型で持ち運びが簡単にでき、検査実行者が診断に用いやすい検出装置を提供することを目的としている。   An object of the present invention is to solve such a conventional problem, and to provide a detection device that is small in size and can be easily carried and is easy for a tester to use for diagnosis.

本発明の生体分子検出方法は、上記目的を達成するために、標的生体分子と結合する1種類以上のプローブが固定化された標的生体分子検出チップを用いた標的生体分子検出方法であって、前記プローブは前記標的生体分子検出チップ上にそれぞれが独立した1種類以上のスポットとして固定化されており、前記スポットは優先順位に基づいて前記標的生体分子検出チップ上に配置されており、1種類以上の前記スポットは前記標的生体分子検出チップの撮像エリア内に配置されており、前記撮像エリアを光学的に1回で撮像することによって前記生体分子を検出することを特徴とした生体分子検出方法としたものである。   In order to achieve the above object, the biomolecule detection method of the present invention is a target biomolecule detection method using a target biomolecule detection chip on which one or more types of probes that bind to the target biomolecule are immobilized, The probe is immobilized as one or more types of independent spots on the target biomolecule detection chip, and the spots are arranged on the target biomolecule detection chip based on priority order. The above spot is arranged in an imaging area of the target biomolecule detection chip, and the biomolecule is detected by optically imaging the imaging area at one time. It is what.

この手段により、光学画像から特定のスポットを簡単に同定することができ数値とスポット像の照合が簡単にでき、また、検査結果による診断を迅速に行える生体分子検出方法となる。   By this means, a specific spot can be easily identified from the optical image, the collation of the numerical value and the spot image can be simplified, and a biomolecule detection method capable of promptly diagnosing based on the test result.

本発明の生体分子検出方法は、上記目的を達成するために、スポットが円状であることを特徴とした請求項1に記載の生体分子検出方法としたものである。   The biomolecule detection method of the present invention is the biomolecule detection method according to claim 1, wherein the spots are circular in order to achieve the above object.

この手段により、光学画像から特定のスポットを簡単に同定することができ数値とスポット像の照合が簡単にでき、また、検査結果による診断を迅速に行える生体分子検出方法となる。   By this means, a specific spot can be easily identified from the optical image, the collation of the numerical value and the spot image can be simplified, and a biomolecule detection method capable of promptly diagnosing based on the test result.

本発明の生体分子検出方法は、上記目的を達成するために撮像エリアが円形である標的生体分子検出チップを用いることを特徴とした請求項1または2のいずれかに記載の生体分子検出方法としたものである。   3. The biomolecule detection method according to claim 1, wherein a target biomolecule detection chip having a circular imaging area is used to achieve the above object. It is a thing.

この手段により、光学画像から特定のスポットを簡単に同定することができ数値とスポット像の照合が簡単にでき、また、検査結果による診断を迅速に行える生体分子検出方法となる。   By this means, a specific spot can be easily identified from the optical image, the collation of the numerical value and the spot image can be simplified, and a biomolecule detection method capable of promptly diagnosing based on the test result.

本発明の生体分子検出方法は、上記目的を達成するために中心にはスポットが配置されていない撮像エリアがドーナツ形である標的生体分子検出チップを用いることを特徴とした請求項1〜3のいずれかに記載の生体分子検出方法としたものである。   The biomolecule detection method of the present invention uses a target biomolecule detection chip having a donut-shaped imaging area in which no spot is arranged at the center in order to achieve the above object. The biomolecule detection method according to any one of the above is used.

この手段により、光学画像から特定のスポットを簡単に同定することができ数値とスポット像の照合が簡単にでき、また、検査結果による診断を迅速に行える生体分子検出方法となる。   By this means, a specific spot can be easily identified from the optical image, the collation of the numerical value and the spot image can be simplified, and a biomolecule detection method capable of promptly diagnosing based on the test result.

本発明の生体分子検出方法は、上記目的を達成するために撮像エリアの中心から円周部に向かって優先順位が配列するようにスポットが配置されていることを特徴とする請求項3または4に記載の生体分子検出方法としたものである。   5. The biomolecule detection method of the present invention is characterized in that spots are arranged so that priorities are arranged from the center of the imaging area toward the circumference in order to achieve the above object. The biomolecule detection method described in 1. is used.

この手段により、光学画像から特定のスポットを簡単に同定することができ数値とスポット像の照合が簡単にでき、また、検査結果による診断を迅速に行える生体分子検出方法となる。   By this means, a specific spot can be easily identified from the optical image, the collation of the numerical value and the spot image can be simplified, and a biomolecule detection method capable of promptly diagnosing based on the test result.

本発明の生体分子検出方法は、上記目的を達成するために撮像エリアが平滑面を有する平板状の基板で構成された標的生体分子検出チップを用いることを特徴とした請求項1〜5のいずれかに記載の生体分子検出方法としたものである。   The biomolecule detection method of the present invention uses a target biomolecule detection chip comprising a flat substrate whose imaging area has a smooth surface in order to achieve the above object. This is a biomolecule detection method described in the above.

この手段により、精度良く光学画像を得ることができ、光学画像から特定のスポットを簡単に同定することができ数値とスポット像の照合が簡単にでき、また、検査結果による診断を迅速に行える生体分子検出方法となる。   By this means, an optical image can be obtained with high accuracy, a specific spot can be easily identified from the optical image, a numerical value and a spot image can be easily collated, and a diagnosis can be quickly made based on a test result. This is a molecular detection method.

本発明の生体分子検出方法は、上記目的を達成するために撮像エリアがメンブレンで構成されており、平滑面を有した平滑基準面に前記撮像エリアを押し当てて撮像することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の生体分子検出方法としたものである。   In the biomolecule detection method of the present invention, in order to achieve the above object, the imaging area is constituted by a membrane, and the imaging area is pressed against a smooth reference surface having a smooth surface to perform imaging. The biomolecule detection method according to any one of Items 1 to 5.

この手段により、精度良く光学画像を得ることができ、光学画像から特定のスポットを簡単に同定することができ数値とスポット像の照合が簡単にでき、また、検査結果による診断を迅速に行える生体分子検出方法となる。   By this means, an optical image can be obtained with high accuracy, a specific spot can be easily identified from the optical image, a numerical value and a spot image can be easily collated, and a diagnosis can be quickly made based on a test result. This is a molecular detection method.

本発明の生体分子検出方法は、上記目的を達成するために優先順位が目的の診断結果の進行度に対応して順位付けられていることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の生体分子検出方法としたものである。   The biomolecule detection method according to the present invention is characterized in that, in order to achieve the above object, the priorities are ranked according to the progress of the target diagnosis result. This is a biomolecule detection method.

この手段により、光学画像から特定のスポットを簡単に同定することができ数値とスポット像の照合が簡単にでき、また、検査結果による診断を迅速に行える生体分子検出方法となる。   By this means, a specific spot can be easily identified from the optical image, the collation of the numerical value and the spot image can be simplified, and a biomolecule detection method capable of promptly diagnosing based on the test result.

本発明の生体分子検出方法は、上記目的を達成するために撮像エリアが方形である標的生体分子検出チップを用いることを特徴とした請求項1または2のいずれかに記載の生体分子検出方法としたものである。   3. The biomolecule detection method according to claim 1, wherein the biomolecule detection method of the present invention uses a target biomolecule detection chip having a square imaging area in order to achieve the above object. It is a thing.

この手段により、光学画像から特定のスポットを簡単に同定することができ数値とスポット像の照合が簡単にでき、また、検査結果による診断を迅速に行える生体分子検出方法となる。   By this means, a specific spot can be easily identified from the optical image, the collation of the numerical value and the spot image can be simplified, and a biomolecule detection method capable of promptly diagnosing based on the test result.

本発明の生体分子検出方法は、上記目的を達成するために撮像エリアの1辺に沿って優先順位が配列するようにスポットが配置されていることを特徴とする請求項9に記載の生体分子検出方法としたものである。   10. The biomolecule detection method according to claim 9, wherein the biomolecule detection method of the present invention has spots arranged so that the priorities are arranged along one side of the imaging area in order to achieve the above object. This is a detection method.

この手段により、光学画像から特定のスポットを簡単に同定することができ数値とスポット像の照合が簡単にでき、また、検査結果による診断を迅速に行える生体分子検出方法となる。   By this means, a specific spot can be easily identified from the optical image, the collation of the numerical value and the spot image can be simplified, and a biomolecule detection method capable of promptly diagnosing based on the test result.

本発明の光学読み取り装置は、上位目的を達成するために標的生体分子と結合する1種類以上のプローブがそれぞれ独立した1種類以上のスポットとして固定化された標的生体分子検出チップを撮像する光学読み取り装置であって、前記標的生体分子検出チップを固定化する標的生体分子検出チップ固定化手段と、前記生体分子検出チップ上に予め定められた波長域で励起光を照射する1つまたは複数の光源と、前記標的生体分子検出チップ上で前記励起光によって発光する予め定められた波長域の光を受光する光電変換素子である受光手段を備え、前記標的生体分子の重要度に基づいた優先順位に従って撮像エリアに配置された1種類以上の前記スポットを光学的に1回の撮影によって撮像することを特徴とした光学読み取り装置としたものである。   The optical reading device of the present invention is an optical reading device that images a target biomolecule detection chip in which one or more types of probes that bind to a target biomolecule are immobilized as one or more types of independent spots in order to achieve a superior purpose. A target biomolecule detection chip immobilization means for immobilizing the target biomolecule detection chip, and one or a plurality of light sources for irradiating excitation light in a predetermined wavelength range on the biomolecule detection chip And a light receiving means that is a photoelectric conversion element that receives light in a predetermined wavelength range emitted by the excitation light on the target biomolecule detection chip, and according to a priority order based on the importance of the target biomolecule An optical reading device characterized in that one or more types of the spots arranged in the imaging area are optically captured by one imaging. It is.

この手段により、小型で持ち運びが簡単にでき、検査実行者が診断に用いやすい検出装置となる。   By this means, the detection device is small and easy to carry, and is easy to use for diagnosis by the tester.

本発明の光学読み取り装置は、上記目的を達成するために撮像された光学画像を表示する光学画像モニターを備え、1回の撮影によって撮像された前記光学画像を1画面で表示することを特徴とした請求項11記載の光学読み取り装置としたものである。   An optical reading apparatus according to the present invention includes an optical image monitor that displays an optical image picked up to achieve the above object, and displays the optical image picked up by one photographing on a single screen. The optical reading device according to claim 11 is obtained.

この手段により、小型で持ち運びが簡単にでき、検査実行者が診断に用いやすい検出装置となる。   By this means, the detection device is small and easy to carry, and is easy to use for diagnosis by the tester.

本発明の光学読み取り装置は、上記目的を達成するために標的生体分子検出チップ上で発光する光を集光する集光レンズをさらに備えた請求項11または12のいずれかに記載の光学読み取り装置としたものである。   The optical reading device according to any one of claims 11 and 12, further comprising a condensing lens for condensing light emitted on the target biomolecule detection chip in order to achieve the above object. It is what.

この手段により、小型で持ち運びが簡単にでき、検査実行者が診断に用いやすい検出装置となる。   By this means, the detection device is small and easy to carry, and is easy to use for diagnosis by the tester.

本発明の光学読み取り装置は、上記目的を達成するために受光手段が二次元アレイで構成されていることを特徴とした請求項11〜13のいずれかに記載の光学読み取り装置としたものである。   The optical reading device of the present invention is the optical reading device according to any one of claims 11 to 13, wherein the light receiving means is constituted by a two-dimensional array in order to achieve the above object. .

この手段により、小型で持ち運びが簡単にでき、検査実行者が診断に用いやすい検出装置となる。   By this means, the detection device is small and easy to carry, and is easy to use for diagnosis by the tester.

本発明の光学読み取り装置は、上記目的を達成するために光源がLEDであることを特徴とした請求項11〜14のいずれかに記載の光学読み取り装置としたものである。   The optical reader according to the present invention is an optical reader according to any one of claims 11 to 14, wherein the light source is an LED in order to achieve the above object.

この手段により、小型で持ち運びが簡単にでき、検査実行者が診断に用いやすい検出装置となる。   By this means, the detection device is small and easy to carry, and is easy to use for diagnosis by the tester.

本発明によれば、光学画像から特定のスポットを簡単に同定することができ数値とスポットの蛍光像の照合が簡単にでき、また、検査結果による診断を迅速に行うことのできる生体分子検出方法を提供できる。   According to the present invention, a biomolecule detection method can easily identify a specific spot from an optical image, can easily collate a numerical value with a fluorescent image of the spot, and can quickly make a diagnosis based on a test result. Can provide.

また、小型で持ち運びが簡単にでき、検査実行者が診断に用いやすくなる検出装置を提供できる。   In addition, it is possible to provide a detection device that is small in size and can be easily carried, and that is easy for an examination performer to use for diagnosis.

本発明の請求項1記載の発明は、標的生体分子と結合する1種類以上のプローブが固定化された標的生体分子検出チップを用いた標的生体分子検出方法であって、前記プローブは前記標的生体分子検出チップ上にそれぞれが独立した1種類以上のスポットとして固定化されており、前記スポットは優先順位に基づいて前記標的生体分子検出チップ上に配置されており、1種類以上の前記スポットは前記標的生体分子検出チップの撮像エリア内に配置されており、前記撮像エリアを光学的に1回で撮像することによって前記生体分子を検出することを特徴とした生体分子検出方法としたものであり、標的生体分子を標的生体分子検出チップ上の撮像エリアに限定して固定化されたプローブと反応させ、標的生体分子を撮像エリア内に結合させ、結合した標的生体分子を光学的に1回の撮影で撮像することによって、複数種類の標的生体分子を同時に迅速に検出することができるようになり、スポットが撮像エリア内に優先順位に基づいて配置されているため、撮影によって得られた光学画像を確認することによって視覚的に容易にスポットの同定ができ、また、配置された優先順位に基づいて検査結果を迅速に判断することができるため、診断を素早く行うことができる生体分子検出方法となる作用を有する。   The invention according to claim 1 of the present invention is a target biomolecule detection method using a target biomolecule detection chip on which one or more types of probes that bind to a target biomolecule are immobilized, wherein the probe is the target biomolecule. Each of the spots is immobilized on the molecule detection chip as one or more independent spots, the spots are arranged on the target biomolecule detection chip based on priority, and the one or more spots are It is arranged in the imaging area of the target biomolecule detection chip, and is a biomolecule detection method characterized by detecting the biomolecule by optically imaging the imaging area at one time, The target biomolecule is reacted with an immobilized probe limited to the imaging area on the target biomolecule detection chip, the target biomolecule is bound in the imaging area, By optically capturing the combined target biomolecules in a single image, multiple types of target biomolecules can be detected rapidly at the same time, and spots are arranged in the imaging area based on priority. Therefore, the spot can be easily identified visually by checking the optical image obtained by photographing, and the inspection result can be quickly judged based on the arranged priority. It has the effect | action used as the biomolecule detection method which can perform a diagnosis rapidly.

本発明の請求項2記載の発明は、スポットが円状であることを特徴とした請求項1に記載の生体分子検出方法としたものであり、円状のスポットを撮像エリア内に配置させることによって撮像エリア内に効率良くたくさんのスポットを形成させることができるようになり、撮像エリア内に結合した標的生体分子を1回の撮影によって撮像するため標的生体分子を同時に検出することができるようになり、スポットが撮像エリア内に優先順位に基づいて配置されているため、撮影によって得られた光学画像を確認することによって視覚的に容易にスポットの同定ができ、また、配置された優先順位に基づいて検査結果を迅速に判断できるため、診断を素早く行うことができる生体分子検出方法となる作用を有する。   The invention according to claim 2 of the present invention is the biomolecule detection method according to claim 1, wherein the spots are circular, and the circular spots are arranged in the imaging area. As a result, a large number of spots can be efficiently formed in the imaging area, and the target biomolecules bound in the imaging area are imaged by one imaging so that the target biomolecules can be detected simultaneously. Since the spots are arranged in the imaging area based on the priority order, the spot can be easily identified visually by confirming the optical image obtained by photographing, and the spots are arranged in the priority order. Since a test result can be quickly determined based on this, it has an effect of a biomolecule detection method capable of performing a diagnosis quickly.

本発明の請求項3記載の発明は、撮像エリアが円形である標的生体分子検出チップを用いることを特徴とした請求項1または2のいずれかに記載の生体分子検出方法としたものであり、光学的に撮像エリアを撮影する際、レンズを使うことによって円形の撮像エリアから効率良く光を集めることができるため感度が上がり、撮像エリア内に結合した標的生体分子を1回の撮影によって撮像するため標的生体分子を同時に検出することができるようになり、スポットが撮像エリア内に優先順位に基づいて配置されているため、撮影によって得られた光学画像を確認することによって視覚的に容易にスポットの同定ができ、また、配置された優先順位に基づいて検査結果を迅速に判断できるため、診断を素早く行うことができる生体分子検出方法となるという作用を有する。   The invention according to claim 3 of the present invention is the biomolecule detection method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that a target biomolecule detection chip whose imaging area is circular is used. When the imaging area is optically imaged, the lens can be used to efficiently collect light from the circular imaging area, so the sensitivity is increased, and the target biomolecule bound in the imaging area is imaged by one imaging. Therefore, target biomolecules can be detected at the same time, and the spots are arranged in the imaging area based on the priority order. Therefore, it is easy to visually recognize the spot by checking the optical image obtained by photographing. The biomolecule detection method can perform diagnosis quickly because the identification of the test results can be performed and the test result can be quickly determined based on the arranged priority. It has the effect of becoming.

本発明の請求項4記載の発明は、中心にはスポットが配置されていない撮像エリアがドーナツ形である標的生体分子検出チップを用いることを特徴とした請求項1〜3のいずれかに記載の生体分子検出方法としたものであり、光学的に撮像エリアを撮影する際、撮像エリアの中心付近と周辺部の集光率が異なるレンズを使った場合であっても中心部にはスポットが配置されていないので、集光率が安定な領域を撮影することによってムラ無く精度良くスポットを検出できるようになり、できるようになり、スポットが撮像エリア内に優先順位に基づいて配置されているため、撮影によって得られた光学画像を確認することによって視覚的に容易にスポットの同定ができ、また、配置された優先順位に基づいて検査結果を迅速に判断できるため、診断を素早く行うことができる生体分子検出方法となるという作用を有する。   The invention according to claim 4 of the present invention uses a target biomolecule detection chip in which an imaging area where no spot is arranged at the center is a donut shape. This is a biomolecule detection method. When optically imaging an imaging area, a spot is placed in the center even if a lens with a different light collection rate is used in the vicinity of the center of the imaging area. Since spots are not captured, it is possible to detect spots with high accuracy by photographing areas where the light collection rate is stable. This is because spots are arranged in the imaging area based on priority. Because it is possible to easily identify spots visually by checking the optical images obtained by photographing, and to quickly determine the inspection results based on the priorities arranged. An effect that the biomolecules detection method can be carried out quickly diagnose.

本発明の請求項5記載の発明は、撮像エリアの中心から円周部に向かって優先順位が配列するようにスポットが配置されていることを特徴とする請求項3または4のいずれかに記載の生体分子検出方法としたものであり、中心部に対する周辺部の位置関係は視覚的に容易に判断できるため、撮影によって得られた光学画像を確認することによって容易にスポットの同定ができ、また、配置された優先順位に基づいて検査結果を迅速に判断できるため、診断をより素早く行うことができる生体分子検出方法となるという作用を有する。   The invention according to claim 5 of the present invention is characterized in that the spots are arranged so that the priorities are arranged from the center of the imaging area toward the circumferential portion. Since the positional relationship of the peripheral part with respect to the central part can be easily determined visually, the spot can be easily identified by checking the optical image obtained by photographing, and Since the test result can be quickly determined based on the arranged priority order, the biomolecule detection method can be performed more quickly.

本発明の請求項6記載の発明は、撮像エリアが平滑面を有する平板状の基板で構成された標的生体分子検出チップを用いることを特徴とした請求項1〜5のいずれかに記載の生体分子検出方法としたものであり、撮像エリアが平板状であるため、撮像エリアを光学的に撮影する際、ピントムラが無く撮影できるようになるため、精度良く撮像エリア内のスポット像を得ることができる生体分子検出方法となるという作用を有する。   The invention according to claim 6 of the present invention uses the target biomolecule detection chip formed of a flat substrate whose imaging area has a smooth surface. This is a molecular detection method, and since the imaging area is a flat plate, it is possible to shoot without any pintomer when optically imaging the imaging area, so that a spot image in the imaging area can be obtained with high accuracy. The biomolecule detection method can be performed.

本発明の請求項7記載の発明は、撮像エリアがメンブレンで構成されており、平滑面を有した平滑基準面に前記撮像エリアを押し当てて撮像することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の生体分子検出方法としたものであり、平滑基準面をメンブレンの撮像エリアの裏側から押し当てることによって撮像エリアのスポットがある表面を容易に平面にすることができ、メンブレンである撮像エリアを光学的に撮影する際、容易にピントムラが無いように撮影できるようになるため、精度良く撮像エリア内のスポット像を得ることができる生体分子検出方法となるという作用を有する。   The invention according to claim 7 of the present invention is characterized in that the imaging area is composed of a membrane, and the imaging area is pressed against a smooth reference surface having a smooth surface to capture an image. This is a biomolecule detection method according to any one of the membranes, wherein the surface with the spot of the imaging area can be easily flattened by pressing the smooth reference surface from the back side of the imaging area of the membrane. When the imaging area is optically photographed, it can be easily photographed without a pintomer, so that the biomolecule detection method can obtain a spot image in the imaging area with high accuracy.

本発明の請求項8記載の発明は、優先順位が目的の診断結果の進行度に対応して順位付けられていることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の生体分子検出方法としたものであり、撮像された光学画像のなかで、目的の診断結果の進行度に対応してスポットが並んでいるため、標的生体分子が結合しているスポットの位置を見ることで容易に進行度を判断することができるようになり、検査結果を迅速に判断し進行度として診断できる生体分子検出方法となるという作用を有する。   The invention according to claim 8 of the present invention is characterized in that the priority is ranked according to the degree of progress of the target diagnosis result, and the biomolecule detection method according to any one of claims 1 to 7 In the captured optical image, spots are arranged according to the degree of progress of the target diagnosis result, so it is easy to see the position of the spot where the target biomolecule is bound. The degree of progress can be determined, and the biomolecule detection method is capable of quickly determining the test result and diagnosing it as the degree of progress.

本発明の請求項9記載の発明は、撮像エリアが方形である標的生体分子検出チップを用いることを特徴とした請求項1に記載の生体分子検出方法としたものであり、撮像エリアを光学的に撮影する際、CCDカメラなどの方形の受光素子を使用する場合、効率良く撮像エリアにスポットを配置することができるため、標的生体分子を同時に検出することができるようになり、スポットが撮像エリア内に優先順位に基づいて配置されているため、撮影によって得られた光学画像を確認することによって視覚的に容易にスポットの同定ができ、また、配置された優先順位に基づいて検査結果を迅速に判断できるため、診断を素早く行うことができる生体分子検出方法となる作用を有する。   The invention according to claim 9 of the present invention is the biomolecule detection method according to claim 1, characterized in that a target biomolecule detection chip having a square imaging area is used. When a rectangular light receiving element such as a CCD camera is used for shooting, a spot can be efficiently arranged in the imaging area, so that target biomolecules can be detected simultaneously, and the spot is captured in the imaging area. Since it is arranged in the order of priority, it is possible to easily identify the spot visually by checking the optical image obtained by photographing, and the inspection result can be quickly based on the arranged priority. Therefore, it has an effect of a biomolecule detection method capable of quickly making a diagnosis.

本発明の請求項10記載の発明は、撮像エリアの1辺に沿って優先順位が配列するようにスポットが配置されていることを特徴とする請求項9に記載の生体分子検出方法としたものであり、スポットが方形の辺に沿って直線的に配列しているため、視覚的に容易にスポットを同定することができ、また、配置された優先順位に基づいて検査結果を迅速に判断できるため、診断をより素早く行うことができる生体分子検出方法となるという作用を有する。   The invention according to claim 10 of the present invention is the biomolecule detection method according to claim 9, wherein the spots are arranged so that the priorities are arranged along one side of the imaging area. Because the spots are arranged linearly along the sides of the square, the spots can be easily identified visually, and the test results can be quickly judged based on the priorities arranged. Therefore, the biomolecule detection method can perform diagnosis more quickly.

本発明の請求項11記載の発明は、標的生体分子と結合する1種類以上のプローブがそれぞれ独立した1種類以上のスポットとして固定化された標的生体分子検出チップを撮像する光学読み取り装置であって、前記標的生体分子検出チップを固定化する標的生体分子検出チップ固定化手段と、前記生体分子検出チップ上に予め定められた波長域で励起光を照射する1つまたは複数の光源と、前記標的生体分子検出チップ上で前記励起光によって発光する予め定められた波長域の光を受光する光電変換素子である受光手段を備え、前記標的生体分子の重要度に基づいた優先順位に従って撮像エリアに配置された1種類以上の前記スポットを光学的に1回の撮影によって撮像することを特徴とした光学読み取り装置としたものであり、標的生体分子をプローブに結合させた標的生体分子検出チップを標的生体分子検出チップ固定手段に固定し、光源から励起光を標的生体分子検出チップに照射することで標的生体分子検出チップ上の標的生体分子を発光させ、撮像エリアの発光を光電変換素子で1回の撮影によって撮像することよって、複数種類の標的生体分子を同時に迅速に検出することができるようになり、スポットが撮像エリア内に優先順位に基づいて配置されているため、撮影によって得られた光学画像を確認することによって視覚的に容易にスポットの同定ができ、また、配置された優先順位に基づいて検査結果を迅速に判断することができるため、診断を素早く行うことができ、小型で持ち運びが簡単にでき、検査実行者が診断に用いやすい光学読み取り装置となる作用を有する。   The invention according to claim 11 of the present invention is an optical reader for imaging a target biomolecule detection chip in which one or more types of probes that bind to a target biomolecule are immobilized as one or more types of independent spots. A target biomolecule detection chip immobilization means for immobilizing the target biomolecule detection chip, one or a plurality of light sources for irradiating excitation light in a predetermined wavelength range on the biomolecule detection chip, and the target A light receiving means that is a photoelectric conversion element that receives light in a predetermined wavelength range that is emitted by the excitation light on the biomolecule detection chip, and is arranged in the imaging area according to the priority order based on the importance of the target biomolecule An optical reading device characterized in that one or more kinds of the spots are optically captured by one imaging, and the target biological component The target biomolecule detection chip that is bound to the probe is fixed to the target biomolecule detection chip fixing means, and the target biomolecule detection chip emits light by irradiating the target biomolecule detection chip with the excitation light from the light source. In addition, it is possible to quickly detect a plurality of types of target biomolecules at the same time by imaging the light emission of the imaging area by a single photographing with the photoelectric conversion element, and the spots are based on the priority order in the imaging area. Therefore, the spot can be easily identified visually by checking the optical image obtained by photographing, and the inspection result can be quickly judged based on the priority of arrangement. Therefore, the diagnosis can be performed quickly, and it is small and easy to carry. To.

本発明の請求項12記載の発明は、撮像された光学画像を表示する光学画像モニターを備え、1回の撮影によって撮像された前記光学画像を1画面で表示することを特徴とした請求項11記載の光学読み取り装置としたものであり、撮像された光学画像を光学画像モニターに映すことによって、撮像エリア内のスポット像が光学画像モニター内に映し出され、光学画像モニターからスポット像が容易に同定でき、並んでいる優先順位に基づいて検査結果を迅速に判断することができるため、診断を素早く行うことができ、小型で持ち運びが簡単にでき、検査実行者が診断に用いやすい光学読み取り装置となる作用を有する。   According to a twelfth aspect of the present invention, an optical image monitor that displays a captured optical image is provided, and the optical image captured by one photographing is displayed on a single screen. The optical reading device is described. By projecting the captured optical image on the optical image monitor, the spot image in the imaging area is displayed in the optical image monitor, and the spot image can be easily identified from the optical image monitor. It is possible to quickly determine the inspection result based on the priority order, so that the diagnosis can be performed quickly, and it is small and easy to carry. It has the action.

本発明の請求項13記載の発明は、標的生体分子検出チップ上で発光する光を集光する集光レンズをさらに備えた請求項11または12のいずれかに記載の光学読み取り装置としたものであり、集光レンズによって、撮像エリア内の光が集められのでスポットが感度良く検出されるようになり、より高感度に、標的生体分子を検出でき、小型で持ち運びが簡単にでき、検査実行者が診断に用いやすい光学読み取り装置となる作用を有する。   The invention according to claim 13 of the present invention is the optical reading device according to claim 11, further comprising a condensing lens for condensing light emitted on the target biomolecule detection chip. Yes, because the light in the imaging area is collected by the condenser lens, the spot can be detected with high sensitivity, the target biomolecule can be detected with higher sensitivity, and it is small and easy to carry. Has an effect of becoming an optical reading device that is easy to use for diagnosis.

本発明の請求項14記載の発明は、受光手段が二次元アレイで構成されていることを特徴とした請求項11〜13のいずれかに記載の光学読み取り装置としたものであり、2次元アレイで構成された受光手段によって同時に複数種類の標的生体分子を検出することができるようになり、小型で持ち運びが簡単にでき、検査実行者が診断に用いやすい光学読み取り装置となる作用を有する。   The invention according to claim 14 of the present invention is the optical reading device according to any one of claims 11 to 13, characterized in that the light receiving means is constituted by a two-dimensional array. A plurality of types of target biomolecules can be detected at the same time by the light receiving means configured as described above, and the optical reading device is small and easy to carry.

本発明の請求項15記載の発明は、光源がLEDであることを特徴とした請求項11〜14のいずれかに記載の光学読み取り装置としたものであり、LEDによって標的生体分子検出チップを低エネルギーで照射し、励起光照射による褪色を抑えて撮像エリアの撮像を行うことができるため、安定して再現良く標的生体分子を検出でき、小型で持ち運びが簡単にでき、検査実行者が診断に用いやすい光学読み取り装置となる作用を有する。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
The invention according to claim 15 of the present invention is the optical reading device according to any one of claims 11 to 14, characterized in that the light source is an LED, and the target biomolecule detection chip is lowered by the LED. Because it can irradiate with energy and suppress the discoloration caused by excitation light irradiation, the imaging area can be imaged, so that target biomolecules can be detected stably and reproducibly, and it is small and easy to carry. It has an effect of becoming an easy-to-use optical reader.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1に記載の生体分子検出方法を示した図である。図1(A)は生体分子検出方法に用いる標的生体分子検出チップ1を示しており、図1(B)は撮像エリア2を示しており、図1(C)は標的生体分子を検出するための工程を示しており、図1(Dは)標的生体分子検出チップ1を用いた生体分子検出方法を示しており、図1(E)は撮像エリア2を撮影した光学画像3を示している。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing a biomolecule detection method described in Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1 (A) shows a target biomolecule detection chip 1 used for the biomolecule detection method, FIG. 1 (B) shows an imaging area 2, and FIG. 1 (C) is for detecting the target biomolecule. 1 (D) shows a biomolecule detection method using the target biomolecule detection chip 1, and FIG. 1 (E) shows an optical image 3 obtained by photographing the imaging area 2. .

図1(A)に示すように、標的生体分子検出チップ1上には標的生体分子と結合するプローブ4がそれぞれ独立したスポット5として撮像エリア2内に固定化されている。例えば、標的生体分子としてDNAを検出する場合、標的DNAとハイブリダイゼーションする相補的塩基配列を含んだ核酸がプローブ4として用いられる。プローブ4は、例えば合成されたDNA分子が用いられ、特定の生物由来の遺伝物質を検知するために、生物由来のDNAやRNAに対して相補的な塩基配列を有しており、結合の特異性を高めるために20〜数百塩基の長さのDNA分子が利用される。例えば特定の細菌を検出するために、細菌のゲノム情報を元に細菌ゲノムに対する相補的な塩基配列をプローブ4に含ませることで検知可能となる。例えばVOC分解菌であるDehalococcoides ethenogenes 195Rを検出するためにDehalococcoides ethenogenes 195Rのゲノム上のITSを含む数十〜数百の塩基配列がプローブ4として利用される。また、同一サンプル中に含まれる複数種類の標的核酸分子を同時に検出するために、複数種類の標的核酸分子に対して相補的な塩基配列を有した複数種類のプローブ4が標的生体分子検出チップ1上にそれぞれ独立した領域にスポット5として固定化される。スポット5とは円形や四角形など規定された一つの領域を指し、互いに結合していない2次元平面状に分布した領域を指し、例えば円形のスポット5が数十〜数百個並んだDNAマイクロアレイやマイクロウェルプレートが利用される。DNAマイクロアレイの場合数十μm〜数百μmの直径を有する円形のスポット5が数十μm〜数百μmの間隙をあけて2次元平面上に配置される。標的生体分子検出チップ1としては平面を有したガラス、樹脂、金属などが利用されており、DNAマイクロアレイの場合はスライドガラスが利用される。プローブ4を標的生体分子検出チップ1に固定化する方法は、プローブ4であるDNAを含んだ溶液を標的生体分子検出チップ1上に滴下し乾燥させる方法が利用され、インクジェットやマイクロスポッティング装置などを用いて少量のDNA溶液を小さな液滴としてスライドガラス上に滴下することで、25mm×75mmのスライドガラス上に10〜10000個のスポット5を作成することができる。また、標的生体分子検出チップ1であるスライドグラスの表面をアミノ基、アルデヒド基、エポキシ基等を有する各種シランカップリング剤で処理しておき、プローブ4であるオリゴDNAの末端に官能基としてアミノ基、アルデヒド基、SH基、ビオチンやチオールなどの分子種を利用して官能基を導入しカップリング反応させる方法や、光重合反応を利用して標的生体分子検出チップ1上でプローブDNAを合成する方法が利用される。   As shown in FIG. 1A, probes 4 that bind to the target biomolecule are immobilized on the target biomolecule detection chip 1 in the imaging area 2 as independent spots 5. For example, when DNA is detected as the target biomolecule, a nucleic acid containing a complementary base sequence that hybridizes with the target DNA is used as the probe 4. For example, a synthesized DNA molecule is used as the probe 4 and has a base sequence complementary to DNA or RNA derived from an organism in order to detect genetic material derived from a specific organism. In order to increase the properties, DNA molecules having a length of 20 to several hundred bases are used. For example, in order to detect a specific bacterium, the probe 4 can be detected by including a base sequence complementary to the bacterium genome based on the bacterium genome information. For example, tens to hundreds of nucleotide sequences including ITS on the genome of Dehalococides ethenegenes 195R are used as probe 4 to detect Deococcoides ethenegenes 195R, which is a VOC-degrading bacterium. In addition, in order to simultaneously detect a plurality of types of target nucleic acid molecules contained in the same sample, a plurality of types of probes 4 having base sequences complementary to the plurality of types of target nucleic acid molecules are used as the target biomolecule detection chip 1. It is fixed as a spot 5 in an independent area. The spot 5 refers to a defined area such as a circle or a rectangle, and refers to a region distributed in a two-dimensional plane that is not coupled to each other. For example, a DNA microarray in which several tens to several hundreds of circular spots 5 are arranged, A microwell plate is utilized. In the case of a DNA microarray, circular spots 5 having a diameter of several tens of μm to several hundreds of μm are arranged on a two-dimensional plane with a gap of several tens of μm to several hundreds of μm. As the target biomolecule detection chip 1, glass having a flat surface, resin, metal or the like is used. In the case of a DNA microarray, a slide glass is used. As a method for immobilizing the probe 4 to the target biomolecule detection chip 1, a method in which a solution containing DNA as the probe 4 is dropped on the target biomolecule detection chip 1 and dried is used, and an ink jet or a micro spotting device is used. A small amount of the DNA solution is dropped onto the slide glass as small droplets by using 10 to 10000 spots 5 on a 25 mm × 75 mm slide glass. In addition, the surface of the slide glass as the target biomolecule detection chip 1 is treated with various silane coupling agents having an amino group, an aldehyde group, an epoxy group, etc. A probe DNA is synthesized on the target biomolecule detection chip 1 by introducing a functional group using a molecular species such as an aldehyde group, an aldehyde group, an SH group, biotin or a thiol, and performing a coupling reaction using a photopolymerization reaction. The method to do is used.

また、標的生体分子としてタンパク質や糖鎖などの抗原を検出する場合、タンパク質や糖鎖と特異的に結合する抗体やレクチンなどが利用され、例えば、B型肝炎ウイルスの存在を検出するためにはB型肝炎ウイルスの抗原であるHBS抗原に対する抗HBS抗体がプローブとして用いられ、また、例えば肝癌マーカーであるα−フェトプトテインアイソフォームを検出するにはAFPレクチンがプローブとして用いられる。なお、プローブ4としてこれら以外のものでも、特定の標的生体分子と結合することのできる分子であれば、タンパク質、糖鎖に限らずタンパク質断片、ペプチド、エピトープ、受容体、抗原、アプタマ−アレルゲンなども利用することができる。この場合も同様に0.1μg/ml〜0.1mg/mlの抗HBSモノクローナル抗体などをPBSなどの緩衝液に希釈し0.1μl〜10μlの微小液滴としてスライドグラス上に滴下して固相化することができる。   In addition, when detecting an antigen such as a protein or sugar chain as a target biomolecule, an antibody or a lectin that specifically binds to the protein or sugar chain is used. For example, to detect the presence of hepatitis B virus An anti-HBS antibody against HBS antigen, which is an antigen of hepatitis B virus, is used as a probe, and for example, AFP lectin is used as a probe to detect α-fetoptothein isoform, which is a liver cancer marker. In addition, as long as it is a molecule | numerator which can be couple | bonded with a specific target biomolecule as a probe 4, if it is a molecule | numerator which can couple | bond with a specific target biomolecule, protein fragments, peptides, epitopes, receptors, antigens, aptamer-allergens, etc. Can also be used. In this case as well, 0.1 μg / ml to 0.1 mg / ml anti-HBS monoclonal antibody or the like is diluted in a buffer solution such as PBS and dropped on the slide glass as 0.1 μl to 10 μl microdroplets to form a solid phase. Can be

図1(B)に示すように、撮像エリア2内にはスポット5が配置されており、スポット5は優先順位に基づいて配列されている。前記優先順位は1種類以上の前記標的生体分子の重要度に基づいて順位が付けられる。例えば図1(B)のように12個のスポット5を左上から右上に向かって優先順位に従って4つ配列し1段目とし、1段目の直下に5番目のスポット5を配置し右に向かって4つ配列し2段目とし、2段目の下に左から右に向かって4つ配列し3段目とする。例えば感染症の診断をする際に、同時に検出したい疾病として、ペスト、マールブルグ病、ラッサ熱、コレラ、細菌性赤痢、腸チフス、パラチフス、腸管出血性大腸菌感染症、アメーバ赤痢、エキノコックス症、オウム病、ウイルス性肝炎を検出する場合、それぞれの感染症の起こる頻度は異なるが、各感染症の発現頻度を重要度とし優先順位を設けることができる。国立感染症センター感染症情報センターにより開示されている平成14年度の累積報告書によると、ペスト0件、マールブルグ病0件、ラッサ熱0件、コレラ51件、細菌性赤痢699件、腸チフス63件、パラチフス35件、腸管出血性大腸菌感染症3183件、アメーバ赤痢465件、エキノコックス症10件、オウム病54件、ウイルス性肝炎948件とあり、発症頻度から優先順位を設けると、1)腸管出血性大腸菌感染症、2)ウイルス性肝炎、3)細菌性赤痢、4)アメーバ赤痢、5)腸チフス、6)オウム病、7)コレラ、8)パラチフス、9)エキノコックス症、10)ペスト、11)マールブルグ病、12)ラッサ熱となる。この優先順位に基づき図1(B)のように配列させることによって発症頻度に基づいてプローブが配列された標的生体分子検出チップ1となる。この場合プローブ4としてはそれぞれ感染する細菌やウイルスの遺伝子に対するcDNAやオリゴ合成プローブが用いられる。   As shown in FIG. 1B, spots 5 are arranged in the imaging area 2, and the spots 5 are arranged based on priority. The priorities are ranked based on the importance of one or more types of the target biomolecules. For example, as shown in FIG. 1B, twelve spots 5 are arranged in the order of priority from the upper left to the upper right, and the first stage is set as the first stage, and the fifth spot 5 is arranged immediately below the first stage and directed to the right. Are arranged in the second row, and the fourth row is arranged from the left to the right under the second row to form the third row. For example, when diagnosing infectious diseases, the diseases to be detected simultaneously include plague, Marburg disease, Lassa fever, cholera, bacterial dysentery, typhoid fever, paratyphoid fever, enterohemorrhagic Escherichia coli infection, amoeba dysentery, echinococcosis, parrot disease, When detecting viral hepatitis, although the frequency of occurrence of each infectious disease is different, the frequency of occurrence of each infectious disease can be set as an importance and a priority can be set. According to the 2002 cumulative report disclosed by the National Center for Infectious Diseases Information Center, 0 plagues, 0 Marburg disease, 0 Lassa fever, 51 cholera, 699 bacterial dysentery, 63 typhoid fever , 35 cases of paratyphoid, 3183 cases of enterohemorrhagic Escherichia coli infection, 465 cases of amoeba dysentery, 10 cases of echinococcosis, 54 cases of parrot disease, 948 cases of viral hepatitis. E. coli infection, 2) viral hepatitis, 3) bacterial dysentery, 4) amoeba dysentery, 5) typhoid, 6) parrot disease, 7) cholera, 8) paratyphoid, 9) echinococcosis, 10) plague, 11) Marburg disease, 12) Lassa fever. By arranging as shown in FIG. 1B based on this priority, the target biomolecule detection chip 1 in which probes are arranged based on the onset frequency is obtained. In this case, the probe 4 is a cDNA or oligo synthetic probe for the bacterial or viral gene to be infected.

図1(C)に示すように、標的生体分子をサンプルより抽出し、次に抽出された生体分子を精製し、次に精製された生体分子に標識分子を標識し、次に標識分子が標識された標的生体分子を標的生体分子検出チップ1上のプローブ4と結合させ、次に標的生体分子検出チップ1上のプローブ4と結合していない余分な物質を洗浄し、次に標的生体分子検出チップ1上に結合した標識分子を検出することによって標的生体分子が検出される。例えば標的生体分子として感染している細菌やウイルスDNAを検出する場合は、生体試料である末梢血からをラウリル硫酸ナトリウム、N−ラウロイルサルコシンナトリウム、リン酸ラウリル、カプリレート塩、コレート塩、スルフォンなどのアニオン性界面活性剤処理で37℃で10分間処理する事によってRNAを抽出し、抽出されたRNAを例えばハイドロキシアパタイトカラムを利用して精製し、精製されたRNA100μgをM−MuLVリバーストランスクリプターゼとCy3−dCTPおよびCy5−dCTPを使用して40μlの標識反応液中で標識し、標識されたDNAを標的生体分子検出チップ1上に固定化された細菌やウイルスなどの塩基配列を含んだプローブ4と50℃で2時間ハイブリダイゼーション反応液中でハイブリダイゼーション反応し結合させ、2XSCC緩衝液で52℃にて洗浄し、洗浄後標的生体分子検出チップ1上に結合した標的生体分子のCy3とCy5を蛍光顕微鏡あるいは蛍光スキャナーなどを用いて検出することができる。   As shown in FIG. 1 (C), the target biomolecule is extracted from the sample, then the extracted biomolecule is purified, and then the purified biomolecule is labeled with the labeled molecule, and then the labeled molecule is labeled. The target biomolecule thus formed is bound to the probe 4 on the target biomolecule detection chip 1, and then the extra substance not bound to the probe 4 on the target biomolecule detection chip 1 is washed, and then the target biomolecule detection is performed By detecting the labeled molecule bound on the chip 1, the target biomolecule is detected. For example, when detecting infected bacterial or viral DNA as a target biomolecule, sodium lauryl sulfate, N-lauroyl sarcosine sodium, lauryl phosphate, caprylate salt, collate salt, sulfone, etc. from peripheral blood as a biological sample RNA was extracted by treatment with an anionic surfactant at 37 ° C. for 10 minutes, the extracted RNA was purified using, for example, a hydroxyapatite column, and 100 μg of the purified RNA was M-MuLV reverse transcriptase. A probe containing a base sequence such as a bacterium or a virus, which is labeled in a 40 μl labeling reaction solution using Cy3-dCTP and Cy5-dCTP, and the labeled DNA is immobilized on the target biomolecule detection chip 1 In hybridization reaction for 2 hours at 4 and 50 ° C Hybridization reaction, binding, washing with 2XSCC buffer at 52 ° C., and detection of Cy3 and Cy5 of the target biomolecule bound on the target biomolecule detection chip 1 using a fluorescence microscope or a fluorescence scanner Can do.

図1(D)に示すように標的生体分子検出チップ1上に結合した標的生体分子を検出する際、標的生体分子が結合した撮像エリア2を、撮像手段6を用いて1回の撮影で撮像することによって、複数の標的生体分子を同時にムラ無く検出することができる。例えばCy3−dCTPおよびCy5−dCTPで標識されたDNAを検出する場合は、撮像手段6として蛍光スキャナーを用いることができ、Cy3を検出する場合は例えば励起光550nmの波長の光を出すLEDを励起光源として用いることで、Cy3は反射光として570nmの波長の光を反射する。反射された反射光を例えばバンドパスフィルターを通過させた後にCCDなどを用いて光電変換することによって定量することができる。このように励起光を照射して蛍光分子を検出する場合、蛍光分子の褪色により精度良く検出することが難しくなることがあり、さらに励起光をスキャンして計測する場合は、励起光が計測されていない蛍光分子に照射されることでさらに精度を悪化させてしまうが、一回の撮影で、全てのスポット5を撮像し、標的生体分子検出チップ1上の蛍光分子の分布を検出することができるので、蛍光分子の褪色による精度低下を招くことなく標的生体分子をする事ができる。   As shown in FIG. 1D, when detecting the target biomolecule bound on the target biomolecule detection chip 1, the imaging area 2 to which the target biomolecule is bound is imaged by one imaging using the imaging means 6. By doing so, a plurality of target biomolecules can be detected simultaneously and uniformly. For example, when detecting DNA labeled with Cy3-dCTP and Cy5-dCTP, a fluorescence scanner can be used as the imaging means 6, and when detecting Cy3, for example, an LED that emits light having a wavelength of excitation light of 550 nm is excited. By using it as a light source, Cy3 reflects light having a wavelength of 570 nm as reflected light. The reflected light that has been reflected can be quantified by, for example, photoelectric conversion using a CCD after passing through a band-pass filter. When fluorescent molecules are detected by irradiating excitation light in this way, it may be difficult to detect with high accuracy due to the fading of the fluorescent molecules, and when measuring by scanning excitation light, excitation light is measured. Although the accuracy is further deteriorated by irradiating non-fluorescent molecules, it is possible to image all the spots 5 and detect the distribution of the fluorescent molecules on the target biomolecule detection chip 1 by one imaging. As a result, the target biomolecule can be produced without degrading accuracy due to the fading of the fluorescent molecule.

図1(D)が示すように、撮像手段6で撮像された光学画像3は、撮像エリア2内で優先順位に基づいて配列されたスポット5に標的生体分子が結合したかどうかを示している。標的生体分子が結合したスポット5は陽性スポット7として観察される。例えば優先順位1〜12番まで配列されたスポット5の7番目までのスポット5上に標的生体分子が結合していることが検出され、陽性スポット7が優先順位7番目まで観察されれば優先順位の7番目までの標的生体分子が存在していることが一目で判断できる。例えば発症頻度から優先順位を設け1)腸管出血性大腸菌感染症、2)ウイルス性肝炎、3)細菌性赤痢、4)アメーバ赤痢、5)腸チフス、6)オウム病、7)コレラ、8)パラチフス、9)エキノコックス症、10)ペスト、11)マールブルグ病、12)ラッサ熱を配列した標的生体分子検出チップ1を用いた場合、コレラ以上の発症頻度が高い感染症に感染していることが一目で判断することができる。また、12個配列したスポット5の1点上のみに標的生体分子の結合が観察されれば、その感染症がどの程度の発症頻度であるか、発症頻度の統計データを知らない者であってもすぐに判断することができる。   As shown in FIG. 1D, the optical image 3 captured by the imaging unit 6 indicates whether or not the target biomolecule is bound to the spot 5 arranged based on the priority order in the imaging area 2. . Spot 5 to which the target biomolecule is bound is observed as positive spot 7. For example, if it is detected that the target biomolecule is bound on up to the seventh spot 5 of the spots 5 arranged in the priority order 1 to 12, and the positive spot 7 is observed up to the seventh priority order, the priority order It is possible to judge at a glance that there are up to the seventh target biomolecules. For example, priority is given to the frequency of occurrence 1) enterohemorrhagic Escherichia coli infection, 2) viral hepatitis, 3) bacterial dysentery, 4) amoeba dysentery, 5) typhoid, 6) parrot disease, 7) cholera, 8) paratyphoid 9) Echinococcus disease, 10) Pest, 11) Marburg disease, 12) When using the target biomolecule detection chip 1 arranged with Lassa fever, it is at first glance that it is infected with an infectious disease having a higher incidence of cholera or higher. Can be judged. In addition, if the binding of the target biomolecule is observed only on one point of the 12 spots 5 arranged, it is a person who does not know the frequency of onset of the infectious disease and the statistical data of the onset frequency. Can also be judged immediately.

上記構成において、撮像手段6による撮影によって得られた光学画像3を確認することによって視覚的に容易にスポット5の同定ができ、また、陽性スポット7の位置から優先順位に基づいて検査結果を迅速に判断することができるため、診断を素早く行うことができるようになる。   In the above configuration, the spot 5 can be easily identified visually by confirming the optical image 3 obtained by photographing by the imaging means 6, and the test result can be quickly determined based on the priority order from the position of the positive spot 7. This makes it possible to make a quick diagnosis.

なお、スポット5の形状は円形に限らず、撮像エリア2内のスポット5密度を上げるために四角形や六角形などの形状のスポットを構築することもできる。例えば、半導体製造技術であるフォトリソグラフィーのフォトマスクを利用して標的生体分子検出チップ1上に四角形又は六角形になるように光を照射し、光反応を利用して四角形や六角形になるようにDNAを重合させプローブ4を固定化することができる。また、インクジェット方式でプローブ4溶液を標的生体分子検出チップ1上に描画する際、四角形や六角形など様々な形状のスポット5に描画することができ、撮像エリア2にスポット5を配置することができる。   Note that the shape of the spot 5 is not limited to a circle, and a spot having a shape such as a quadrangle or a hexagon can be constructed in order to increase the density of the spot 5 in the imaging area 2. For example, the target biomolecule detection chip 1 is irradiated with light so as to form a square or hexagon using a photomask of photolithography which is a semiconductor manufacturing technology, and is made into a square or hexagon using a photoreaction. The probe 4 can be immobilized by polymerizing DNA. In addition, when the probe 4 solution is drawn on the target biomolecule detection chip 1 by the ink jet method, it can be drawn on various spots 5 such as a quadrangle and a hexagon, and the spot 5 can be arranged in the imaging area 2. it can.

また、1つのスポット5内に固定化するプローブ4を同属の標的生体分子に対する混合プローブ4とし、同属の生体標的生体分子を検出することができる一つのスポット5とすることもできる。例えば、Pythium族菌は土壌や河川などの環境中に広く分布しており多種多様な菌種として100種類以上存在していることが知られている。これらPythium族の菌種がいるかいないか判断するための混合したプローブ4として、Pythium族であるP.aphanidermatum、P.arrhenomanes、P.graminicola、Pmyriotylum、P.sulcatum、P.torulosum、P.vanterpooliiの7種類に対するDNAをプローブ4として混合し、1つのスポット5内に固定化する。上記7種類の菌種の内1種類でも検体中に存在する場合は、混合したプローブ4が固定化されているスポット5内に結合するのでPythium族の菌が存在していることを検出することができる。また、住環境中に存在するダニのアレルゲンとして、ヤケヒョウヒダニとコナヒョウヒダニ由来のアレルゲンが存在しているがそれぞれのダニ由来のアレルゲンに対する抗体を混合し、同一のスポット5内に固定化することにって、ダニが存在するかどうかを検出することが可能なスポット5とすることができる。   Alternatively, the probe 4 immobilized in one spot 5 may be a mixed probe 4 for a target biomolecule of the same genera- tion, and may be a single spot 5 that can detect the biotarget biomolecule of the same genera. For example, Pythium family bacteria are widely distributed in environments such as soil and rivers, and it is known that there are more than 100 types of various bacterial species. As a mixed probe 4 for determining whether or not these Pythium family species are present, P. thidium P. aphanidermatum, P.A. arrhenomanes, P.M. gramicola, Pmyriotylum, P.M. sulcatum, P.M. torulosum, P.M. DNA for seven types of vanterpooli is mixed as a probe 4 and immobilized in one spot 5. If any one of the above seven species is present in the sample, the presence of a Pythium family bacterium is detected because the mixed probe 4 binds to the immobilized spot 5 Can do. In addition, as an allergen for mites present in the living environment, allergens derived from mushrooms and mites are present, but antibodies against the allergens derived from each mite are mixed and immobilized in the same spot 5 The spot 5 can be detected whether or not a tick is present.

(実施の形態2)
図2は本発明の実施の形態2に記載の生体分子検出方法を示した図である。実施の形態1と同一部分については同一番号を附し詳細な説明は省略する。図2(A)は円状スポット8を配列した撮像エリア2を示しており、図2(B)は四角状スポット9を配列した撮像エリア2を示している。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a diagram showing the biomolecule detection method described in the second embodiment of the present invention. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. 2A shows the imaging area 2 in which circular spots 8 are arranged, and FIG. 2B shows the imaging area 2 in which square spots 9 are arranged.

図2(A)が示すように撮像エリア2が円形である場合、円状スポット8を用いることによって撮像エリア2内に簡単に効率良く配置させることができるようになる。円状とは頂点を含まない円弧で構成された形状のことであり、真円が望ましく、また、円の内側全てにプローブ4が固定化されていることが望ましいが、楕円形状をしていても、円状スポット8の円外周部にのみプローブ4が固定化されていてスポット5の中心にはプローブ4が固定化されていないようなリング状のスポット5であってもかまわない。同じ間隔で四角状スポット9を配列させた場合、同じ撮像エリア2からはみだしたはみだし部分10が生じることがある。従って、撮像エリア2を円形にし小さくする場合は配列されるスポット5が円状であることが望ましい。撮像エリア2の形状を様々な形に変化させた場合、撮像エリア2内に最密度になるようにスポット5を配置させるためには、撮像エリア2の形状に依存してスポット5の形状を変化させなければならない。例えば四角形の撮像エリア2に対しては四角状のスポット5が最適であり、円形の撮像エリア2に対しては円状あるいは六角状のスポット5が適している。様々な形状の撮像エリア2を作成する場合は、撮像エリア2の形状に対応してスポット5の形状を対応させなければならないが、スポット5の形状を円状にしていれば様々な撮像エリア2に対応して最密度の配置に対応することができる。   As shown in FIG. 2A, when the imaging area 2 is circular, the circular spot 8 can be used to easily and efficiently arrange the imaging area 2. The circular shape is a shape composed of an arc that does not include a vertex, and is preferably a perfect circle, and it is desirable that the probe 4 is fixed to the entire inner side of the circle. Alternatively, it may be a ring-shaped spot 5 in which the probe 4 is fixed only at the outer circumference of the circular spot 8 and the probe 4 is not fixed at the center of the spot 5. When the square spots 9 are arranged at the same interval, the protruding portion 10 that protrudes from the same imaging area 2 may occur. Therefore, when the imaging area 2 is made circular and small, it is desirable that the arranged spots 5 are circular. When the shape of the imaging area 2 is changed to various shapes, the shape of the spot 5 is changed depending on the shape of the imaging area 2 in order to arrange the spots 5 so as to have the highest density in the imaging area 2. I have to let it. For example, a rectangular spot 5 is optimal for a rectangular imaging area 2, and a circular or hexagonal spot 5 is appropriate for a circular imaging area 2. When the imaging area 2 having various shapes is created, the shape of the spot 5 needs to correspond to the shape of the imaging area 2, but if the shape of the spot 5 is circular, the various imaging areas 2 It is possible to correspond to the most dense arrangement corresponding to.

円状スポット8は、例えば抗体やDNAプローブなどを含んだ溶液をインクジェットなどで小さな液滴としてスライドガラスで構成される標的生体分子検出チップ1の上に滴下し物理吸着させることで形成させることができる。また、マイクロスポッタ−を用いてピン先に抗体やDNAプローブなどを含んだ溶液を一定量吐出させ、ピンを生体分子検出チップ1上につけることで形成させる方法も用いられ、簡単にスポット5を形成する方法として容易に利用することができる。円状スポット8の大きさとしては例えばDNAマイクロアレイの場合数十μm〜数百μmの直径が一般的であり、数十μm〜数百μmの間隙をあけて2次元平面上に配置される。   The circular spot 8 can be formed by, for example, dropping a solution containing an antibody or a DNA probe onto the target biomolecule detection chip 1 made of a slide glass as a small droplet by inkjet or the like and physically adsorbing the solution. it can. In addition, a method in which a fixed amount of a solution containing an antibody, a DNA probe, or the like is discharged to the pin tip using a micro spotter and the pin is attached to the biomolecule detection chip 1 is also used. It can be easily used as a method for forming the film. As the size of the circular spot 8, for example, in the case of a DNA microarray, a diameter of several tens of μm to several hundreds of μm is common, and the circular spot 8 is arranged on a two-dimensional plane with a gap of several tens of μm to several hundreds of μm.

上記構成において、円状スポット8を配列することによって、撮像エリア2内に効率良くたくさんのスポット5を形成させることができる。   In the above configuration, a large number of spots 5 can be efficiently formed in the imaging area 2 by arranging the circular spots 8.

(実施の形態3)
図3は本発明の実施の形態3に記載の生体分子検出方法を示した図である。実施の形態1、2と同一部分については同一番号を附し詳細な説明は省略する。図3(A)は円状スポット8を14個配置する際、撮像エリア2を円形にし円形撮像エリア11としたものを示している。図3(B)は同じ大きさの円状スポット8を14個配置する際、撮像エリア2を四角形にし四角形撮像エリア12としたものを示している。図3(C)は円形撮像エリア11を撮影する際に光を照射する光照射エリア13を示しており、図3(D)は四角形撮像エリア12を撮影する際に光を照射する光照射エリア13を示している。
(Embodiment 3)
FIG. 3 is a diagram showing the biomolecule detection method according to the third embodiment of the present invention. The same parts as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. FIG. 3A shows a case in which when the 14 circular spots 8 are arranged, the imaging area 2 is made circular and the circular imaging area 11 is formed. FIG. 3B shows a case in which when the 14 circular spots 8 having the same size are arranged, the imaging area 2 is made into a quadrangular imaging area 12. 3C shows a light irradiation area 13 that emits light when photographing the circular imaging area 11, and FIG. 3D shows a light irradiation area that emits light when photographing the rectangular imaging area 12. 13 is shown.

図3(A)が示す円形撮像エリア11の長さaは図3(B)が示す四角形撮像エリア12の長さbに対して小さくなり、同じ大きさの円状スポット8を用いる場合は撮像エリア2を小さくすることができる。また、同じ面積の撮像エリア2とする場合は、配列する円状スポット8の数を増加することができ、あるいは、円状スポット8自身を大きくすることができる。   The length a of the circular imaging area 11 shown in FIG. 3A is smaller than the length b of the rectangular imaging area 12 shown in FIG. 3B, and imaging is performed when the circular spot 8 having the same size is used. Area 2 can be made smaller. When the imaging area 2 has the same area, the number of circular spots 8 to be arranged can be increased, or the circular spots 8 themselves can be enlarged.

図3(C)(D)が示すように、円形撮像エリア11を光学的に撮影する際、撮像手段6は光照射エリア13に光を照射する。撮像エリア2内を撮像するために、光照射エリア13は撮像エリア2より大きくする必要があるが、図3(C)のように円形撮像エリア11に対して光を照射する場合、光照射エリア13をあまり大きくしなくてもすむ。図3(D)のように四角形撮像エリア12に対して光を照射する場合は、光照射エリア13は円形になるため、光照射エリア13を大きく広げなければ四角形撮像エリア12全てをカバーすることができず、光照射エリア13内で、円状スポット8が存在していない部分が大きくなってしまう。このように撮像エリア2を円形撮像エリア11としたほうが、四角形撮像エリア12とするよりも効率良く光を照射することができるようになる。また、光学レンズを用いて撮像エリア2の撮影を行う際、レンズを使用しているので、獲得できる光学画像3は円形となる。従って、光照射と同様に、撮像時の集光に関しても、撮像エリア2を四角形撮像エリア12とするよりも、円形撮像エリア11としたほうが効率良く集光する事ができ、感度も良くなる。円形撮像エリア11とは例えば、直径が0.1mm〜4.0mmの大きさの円形であって、この中に数十μm〜数百μmの直径のスポットが配列されている。円形撮像エリア11が視覚的にわかりやすくなるように予め蛍光塗料などで色付けしておいても、標的生体分子検出チップ1上に段差を設け、例えば円形撮像エリア11を一段低くしたチップとしてもかまわない。   As shown in FIGS. 3C and 3D, when the circular imaging area 11 is optically photographed, the imaging means 6 irradiates the light irradiation area 13 with light. In order to image the inside of the imaging area 2, the light irradiation area 13 needs to be larger than the imaging area 2, but when the circular imaging area 11 is irradiated with light as shown in FIG. It is not necessary to make 13 too large. When irradiating light to the rectangular imaging area 12 as shown in FIG. 3 (D), the light irradiation area 13 is circular, so that the entire rectangular imaging area 12 is covered unless the light irradiation area 13 is greatly expanded. Therefore, a portion where the circular spot 8 does not exist in the light irradiation area 13 becomes large. As described above, the circular imaging area 11 as the imaging area 2 can irradiate light more efficiently than the rectangular imaging area 12. Further, since the lens is used when photographing the imaging area 2 using the optical lens, the optical image 3 that can be acquired is circular. Therefore, as in the case of light irradiation, regarding the condensing at the time of imaging, the circular imaging area 11 can be more efficiently condensed and the sensitivity can be improved than the imaging area 2 is made the rectangular imaging area 12. The circular imaging area 11 is, for example, a circle having a diameter of 0.1 mm to 4.0 mm, in which spots having a diameter of several tens of μm to several hundreds of μm are arranged. Even if the circular imaging area 11 is colored in advance with a fluorescent paint or the like so as to be easily understood visually, a step is provided on the target biomolecule detection chip 1, for example, a chip in which the circular imaging area 11 is lowered one step may be used. Absent.

上記構成において、撮像エリア2を円形撮像エリア11とすることによって、レンズを使って撮像エリア2を撮影する際、円形撮像エリア11から効率良く光を集めることができるため感度が上がり、円形撮像エリア11内に円状スポット8を効率良くたくさん配列できるため、1回の撮影によって標的生体分子を同時に精度良く検出することができるようになる。   In the above configuration, when the imaging area 2 is the circular imaging area 11, when the imaging area 2 is photographed using a lens, the light can be efficiently collected from the circular imaging area 11, so that the sensitivity increases, and the circular imaging area. Since a large number of circular spots 8 can be efficiently arranged in the area 11, target biomolecules can be detected simultaneously with high accuracy by one imaging.

(実施の形態4)
図4は本発明の実施の形態4に記載の生体分子検出方法を示した図である。実施の形態1乃至3と同一部分については同一番号を附し詳細な説明は省略する。図4(A)はドーナツ形撮像エリア14を示しており、図4(B)はドーナツ形撮像エリア14を光学的に撮像する際の、光照射エリア13における光照射量を示している。
(Embodiment 4)
FIG. 4 is a diagram showing the biomolecule detection method described in the fourth embodiment of the present invention. The same parts as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. 4A shows the donut-shaped imaging area 14, and FIG. 4B shows the light irradiation amount in the light irradiation area 13 when the donut-shaped imaging area 14 is optically imaged.

図4(A)が示すように、例えば、円状スポット8を100個標的生体分子検出チップ1上に配置する際、配置される領域の面積重心点15の周囲には円状スポット8を配置せず、円状スポット8が配置されている領域がドーナツ形になるように配置し、ドーナツ形の配置領域をドーナツ形撮像エリア14とする。面積重心点15とはドーナツ形撮像エリア14の面積に対する重心点のことであり、撮像エリア2が円形でない場合であってもスポット5が配置されている領域の面積に対する重心となる点を指す。   As shown in FIG. 4A, for example, when 100 circular spots 8 are arranged on the target biomolecule detection chip 1, the circular spots 8 are arranged around the area centroid 15 of the arranged area. Instead, the area where the circular spots 8 are arranged is arranged in a donut shape, and the donut-shaped arrangement area is defined as a donut-shaped imaging area 14. The area center-of-gravity point 15 is a center-of-gravity point with respect to the area of the donut-shaped imaging area 14, and indicates a point that becomes the center of gravity with respect to the area of the area where the spot 5 is arranged even when the imaging area 2 is not circular.

図4(B)が示すように、ドーナツ形撮像エリア14に対して光を照射する場合、光照射エリア13の光中心点16付近は光量が多くなり、一方光照射エリア13の周縁部は光量が弱くなる。光中心点16に近いほど照射される光量は多くなり、光中心点16から離れるほど少なくなる。しかしながら中心と外周部の中間付近は照射される光量の差が少なく安定した領域が生じる。円状スポット8が配置されている領域を図4(A)のようなドーナツ形撮像エリア14とし、ドーナツ形撮像エリア14に照射される光照射エリア13の光中心点16を面積重心点15と重ね合わせることによって、円状スポット8が配置されている領域に照射される光量のムラを減らすことができる。照射される光量に差があると、円状スポット8間で感度が異なってくるため、測定精度が悪くなってしまうが、撮像エリア2をドーナツ形撮像エリア14とすることによって、光照射量の差を減らし、円状スポット8間での感度差を減らすことで、精度良く計測できるようにすることができる。   As shown in FIG. 4B, when irradiating the donut-shaped imaging area 14 with light, the amount of light in the vicinity of the optical center point 16 of the light irradiation area 13 increases, while the peripheral portion of the light irradiation area 13 has a light amount. Becomes weaker. The closer to the optical center point 16, the more light is irradiated, and the further away from the optical center point 16, the less. However, in the vicinity of the middle between the center and the outer periphery, a stable region is generated with a small difference in the amount of light to be irradiated. An area where the circular spot 8 is arranged is a donut-shaped imaging area 14 as shown in FIG. 4A, and the optical center point 16 of the light irradiation area 13 irradiated to the donut-shaped imaging area 14 is an area centroid point 15. By overlapping, it is possible to reduce unevenness in the amount of light applied to the area where the circular spot 8 is arranged. If there is a difference in the amount of light to be irradiated, the sensitivity will be different between the circular spots 8 and the measurement accuracy will be deteriorated. However, by making the imaging area 2 a donut-shaped imaging area 14, the amount of light irradiation will be reduced. By reducing the difference and reducing the sensitivity difference between the circular spots 8, it is possible to measure with high accuracy.

上記構成において、ドーナツ形撮像エリア14とすることによって、照射量及び、集光率が安定な領域を撮影することができ、精度良くスポットを検出できるようになる。   In the above configuration, by making the donut-shaped imaging area 14, it is possible to photograph a region where the irradiation amount and the light collection rate are stable, and it is possible to detect the spot with high accuracy.

(実施の形態5)
図5は本発明の実施の形態5に記載の生体分子検出方法を示した図である。実施の形態1乃至4と同一部分については同一番号を附し詳細な説明は省略する。図5(A)はそれぞれ中心から円周部に向かって優先順位が配列するように円形撮像エリア11にスポットを配置したものを示している。円形撮像エリア11の中心に優先順位の高いスポット5を配置し円周部に優先順位の低いスポット5を配置する。実施の形態1に示した方法で標的生体分子を検出する際、例えば図5(B)に示すように円形撮像エリア11の中心が陽性スポット7で円周部が陰性スポット17である場合は、検査実行者が光学画像3を見ることによって、優先順位の高い標的生体分子のみ存在しており優先順位の低い標的生体分子は存在していないと簡単に診断することができる。また、反対に中心が陰性スポット17で円周部が陽性スポット7である場合は、優先順位の高い標的生体分子は存在しておらず、優先順位の低い標的生体分子のみ存在していると簡単に診断することができる。
(Embodiment 5)
FIG. 5 shows the biomolecule detection method according to the fifth embodiment of the present invention. The same parts as those in the first to fourth embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. FIG. 5A shows a case where spots are arranged in the circular imaging area 11 so that the priorities are arranged from the center toward the circumference. A spot 5 having a high priority is arranged at the center of the circular imaging area 11, and a spot 5 having a low priority is arranged on the circumference. When the target biomolecule is detected by the method shown in the first embodiment, for example, as shown in FIG. 5B, when the center of the circular imaging area 11 is the positive spot 7 and the circumferential portion is the negative spot 17, By examining the optical image 3, the examination executor can easily diagnose that only target biomolecules with high priority are present and target biomolecules with low priority are not present. On the other hand, when the center is the negative spot 17 and the circumferential portion is the positive spot 7, there is no target biomolecule with a high priority, and it is easy if only a target biomolecule with a low priority exists. Can be diagnosed.

図5(C)は中心から円周部に向かって配列している別のパターンを示している。中心から円周部に向かってらせん状に配置させることによって、よりスポットを同定しやすくなり陽性スポット7による螺旋が何回転しているかで、存在している標的生体分子の優先順位が一目で判断しやすくなる。   FIG. 5C shows another pattern arranged from the center toward the circumference. By arranging spirally from the center toward the circumference, it becomes easier to identify the spot, and the priority order of existing target biomolecules can be judged at a glance by how many spirals of the positive spot 7 are rotating. It becomes easy to do.

上記構成において、中心から円周部に向かって優先順位が配列するように円形撮像エリア11にスポットを配置することによって、光学画像3から特定のスポット5を簡単に同定することができ検査結果による診断を迅速に行えるようになる。   In the above configuration, by arranging the spots in the circular imaging area 11 so that the priorities are arranged from the center toward the circumferential portion, the specific spot 5 can be easily identified from the optical image 3 and based on the inspection result. Diagnosis can be performed quickly.

(実施の形態6)
図6(A)は本発明の実施の形態6に記載の生体分子検出方法に用いる平板状の基盤18に構成した標的生体分子検出チップ1を横側から見た図を示している。実施の形態1乃至5と同一部分については同一番号を附し詳細な説明は省略する。図6(B)は図6(A)に示した基盤18に構成した標的生体分子検出チップ1を撮像手段6で撮像するところを示している。
(Embodiment 6)
FIG. 6A shows a view of the target biomolecule detection chip 1 configured on the flat substrate 18 used in the biomolecule detection method according to the sixth embodiment of the present invention as viewed from the side. The same parts as those in the first to fifth embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. FIG. 6B shows that the target biomolecule detection chip 1 configured on the base 18 shown in FIG. 6A is imaged by the imaging means 6.

基盤18としては例えばガラスや樹脂、金属などで構成されたもので平板状に成形され、表面粗さが調節されているものが利用される。例えば標的生体分子検出チップ1としてDNAマイクロアレイを利用する場合は、スライドガラスの基盤18の上に実施の形態1に記載した方法でプローブ4が固定化され、また、スライドガラスの表面粗さは日本工業規格JISB0610に規定されている。図6(B)に示すように平板状の基盤18に対して平行になるように撮像手段6を設置し、撮像エリア2を撮影することによって、撮像エリア2上に配置されているスポット5全てに対して焦点があった光学画像3を撮像することができる。基盤18がゆがんでいたり表面粗さが高い場合は撮像エリア2上のスポット5全てに対して焦点を合わせて光学画像3を撮像することができなくなる。本発明の標的生体分子検出方法は1回の撮像によって複数の標的生体分子を検出することを特徴としているため、撮像エリア2を平板状に保つことは重要となる。   As the substrate 18, for example, a substrate made of glass, resin, metal or the like, which is formed into a flat plate shape and whose surface roughness is adjusted is used. For example, when a DNA microarray is used as the target biomolecule detection chip 1, the probe 4 is immobilized on the base 18 of the slide glass by the method described in the first embodiment, and the surface roughness of the slide glass is Japan. It is defined in the industrial standard JIS B0610. As shown in FIG. 6B, the imaging means 6 is installed so as to be parallel to the flat substrate 18 and the imaging area 2 is photographed, so that all the spots 5 arranged on the imaging area 2 are captured. The optical image 3 that is focused on can be captured. When the substrate 18 is distorted or the surface roughness is high, the optical image 3 cannot be imaged while focusing on all the spots 5 on the imaging area 2. Since the target biomolecule detection method of the present invention is characterized by detecting a plurality of target biomolecules by one imaging, it is important to keep the imaging area 2 flat.

上記構成において、平滑面を有する平板状の基盤18で撮像エリア2を構成することによって、精度良く光学画像を得ることができ、光学画像から特定のスポットを簡単に同定することができ数値とスポット像の照合が簡単にでき、また、検査結果による診断を迅速に行えるようになる。   In the above configuration, by forming the imaging area 2 with the flat base 18 having a smooth surface, an optical image can be obtained with high accuracy, and a specific spot can be easily identified from the optical image. It is possible to easily collate images and to quickly make a diagnosis based on the inspection result.

(実施の形態7)
図7(A)は本発明の実施の形態7に記載の生体分子検出方法に用いるメンブレン19で構成された標的生体分子検出チップ1を横側から見た図を示している。実施の形態1乃至6と同一部分については同一番号を附し詳細な説明は省略する。図7(B)は図7(A)に示したメンブレン19で構成された標的生体分子検出チップ1を平滑基準面20に押し当てることによって、撮像エリア2を平滑面を有した平板状にする方法を示している。
(Embodiment 7)
FIG. 7A shows a view of the target biomolecule detection chip 1 composed of the membrane 19 used in the biomolecule detection method described in the seventh embodiment of the present invention as viewed from the side. The same parts as those in the first to sixth embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. FIG. 7 (B) presses the target biomolecule detection chip 1 constituted by the membrane 19 shown in FIG. 7 (A) against the smooth reference surface 20, thereby making the imaging area 2 a flat plate having a smooth surface. Shows how.

図7の(A)に示すようにメンブレン19の上に撮像エリア2を設けプローブ4を配置することによって、標的生体分子検出チップ1が変形可能になり取り扱いが楽になる。メンブレンとしてはナイロンメンブレンを利用することができナイロンメンブレン上に抗体やオリゴDNAプローブを固定したものが利用できる。標的生体分子検出チップ1がメンブレン19であるので、標的生体分子と反応させる際に例えばメンブレン19に圧電素子などを用いて振動を加え、プローブ4との反応性を促進させる事ができる。また、メンブレン19に0.2〜0.5μmの穴を多数あけ、溶液を濾過することのできる状態にすることもできる。標的生体分子検出チップをろ過メンブレンにすることによって、標的生体分子を反応させた後に反応液をろ過し、洗浄液で洗浄する際に同様に濾過させることによって操作性を上げることができる。メンブレン19を平滑基準面20に押し当てる方法としてはメンブレン19の両端を左右からピンセットなどで引っ張り、そのまま平滑基準面20に押し当てる方法がある。また、図7(C)に示したようにメンブレン19の外周部を外周部の形状をした治具21等で挟みメンブレンキット22とし、メンブレンキット22を平滑基準面20に押し当てる方法で簡単に平滑面を形成することができる。ここで、平滑面とは、実施の形態6に記載したように例えばDNAマイクロアレイとして利用する場合は、表面粗さが日本工業規格JISB0610の規定を満たしている平滑基準面20を用いることによって、ナイロンメンブレン自体は薄く強靭であるため簡単にJISB0610規格を満たした平滑面を形成することができる。   As shown in FIG. 7A, by providing the imaging area 2 on the membrane 19 and arranging the probe 4, the target biomolecule detection chip 1 can be deformed, and the handling becomes easy. As the membrane, a nylon membrane can be used, and an antibody or oligo DNA probe immobilized on a nylon membrane can be used. Since the target biomolecule detection chip 1 is the membrane 19, when reacting with the target biomolecule, the reactivity with the probe 4 can be promoted by applying vibration to the membrane 19 using a piezoelectric element or the like, for example. Moreover, many 0.2-0.5 micrometer holes can be made in the membrane 19, and it can also be set as the state which can filter a solution. By using the target biomolecule detection chip as a filter membrane, the reaction liquid can be filtered after reacting the target biomolecule, and the operability can be improved by filtering in the same manner when washing with the washing liquid. As a method of pressing the membrane 19 against the smooth reference surface 20, there is a method of pulling both ends of the membrane 19 from the left and right with tweezers or the like and pressing it against the smooth reference surface 20 as it is. Further, as shown in FIG. 7C, the membrane 19 is sandwiched between the outer periphery of the membrane 19 with a jig 21 having the shape of the outer periphery, and the membrane kit 22 is pressed against the smooth reference surface 20. A smooth surface can be formed. Here, as described in Embodiment 6, for example, when used as a DNA microarray, the smooth surface is nylon by using a smooth reference surface 20 whose surface roughness satisfies the requirements of Japanese Industrial Standard JIS B0610. Since the membrane itself is thin and tough, it is possible to easily form a smooth surface that satisfies the JIS B0610 standard.

上記構成において、取り扱いが楽で精度良く光学画像を得ることができ、検査結果による診断を迅速に行うことができるようになる。   In the above configuration, it is easy to handle and an optical image can be obtained with high accuracy, and a diagnosis based on a test result can be performed quickly.

(実施の形態8)
図8は本発明の実施の形態8に記載の生体分子検出方法を示している。実施の形態1乃至7と同一部分については同一番号を附し詳細な説明は省略する。図8(A)は細胞周期の進行過程において機能する遺伝子産物を示しており、図8(B)は進行過程において機能する遺伝子産物の順番を進行度として順位付けたものを示しており、図8(C)は進行度に対応して順位付けられた優先順位に基づいて円形撮像エリア11に円状スポット8を配列したものを示しており、図8(D)は図8(C)の円形撮像エリア11を撮影した光学画像3を示している。
(Embodiment 8)
FIG. 8 shows the biomolecule detection method according to the eighth embodiment of the present invention. The same parts as those in the first to seventh embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. FIG. 8A shows gene products that function in the progression process of the cell cycle, and FIG. 8B shows the order of gene products that function in the progression process as the degree of progression. 8 (C) shows an arrangement in which circular spots 8 are arranged in the circular imaging area 11 on the basis of the priorities ranked in accordance with the degree of progress. FIG. 8 (D) is a diagram of FIG. 8 (C). The optical image 3 which image | photographed the circular imaging area 11 is shown.

図8(A)が示すように、真核細胞は分裂して増殖するために、DNAを複製し細胞分裂する細胞周期を持っている。細胞周期では各過程において働く遺伝子がわかっており、それぞれ、P27、サイクリンE、Cdc6、Wee1、セキュリン、サイクリンA、サイクリンB、サイクリンDがG1期、S期、G2期、M期に作用することがわかっている。   As shown in FIG. 8A, since eukaryotic cells divide and proliferate, they have a cell cycle that replicates DNA and divides cells. In the cell cycle, genes working in each process are known, and P27, cyclin E, Cdc6, Wee1, securin, cyclin A, cyclin B, and cyclin D act in the G1, S, G2, and M phases, respectively. I know.

図8(B)に示すように、例えば細胞周期の進行に伴って作用していく遺伝子産物の優先順位を1)P27、2)サイクリンE、3)Cdc6、4)Wee1、5)セキュリン、6)サイクリンA、7)サイクリンB、8)サイクリンDとする。   As shown in FIG. 8B, for example, the priority order of gene products acting as the cell cycle progresses is 1) P27, 2) cyclin E, 3) Cdc6, 4) Wee1, 5) securin, 6 ) Cyclin A, 7) Cyclin B, 8) Cyclin D.

図8(C)が示すように進行度に対応して順位付けられた優先順位に基づいて円形撮像エリア11に配列した標的生体分子検出チップ1を用いて動物細胞の標的生体分子としてP27、サイクリンE、Cdc6、Wee1、セキュリン、サイクリンA、サイクリンB、サイクリンDを検出する。   As shown in FIG. 8C, P27, cyclin as a target biomolecule of an animal cell using the target biomolecule detection chip 1 arranged in the circular imaging area 11 on the basis of the priority ranking corresponding to the degree of progress. E, Cdc6, Wee1, suculin, cyclin A, cyclin B, and cyclin D are detected.

図8(D)が示すように、光学画像3で陽性スポット7が優先順位1)の位置にあって2)〜8)の位置が陰性スポット17であれば検出結果はP27であるということがわかり、検査実行者は簡単に検査対象である動物細胞がG1期であることが診断できるようになる。   As shown in FIG. 8D, if the positive spot 7 is at the position of priority 1) and the positions 2) to 8) are the negative spot 17 in the optical image 3, the detection result is P27. As can be seen, the tester can easily diagnose that the animal cell to be tested is in the G1 phase.

上記構成において、優先順位が目的の診断結果の進行度に対応して順位付けられ、優先順位に基づいてスポット5を配列することによって、目的の診断結果の進行度に対応してスポットを並べることができ、標的生体分子が結合しているスポットの位置を見ることで進行度を容易に判断することができるようになり、検査結果を迅速に判断して診断できるようになる。   In the above configuration, the priorities are ranked according to the progress of the target diagnosis results, and the spots are arranged according to the progress of the target diagnosis results by arranging the spots 5 based on the priorities. It is possible to easily determine the degree of progress by observing the position of the spot to which the target biomolecule is bound, and to quickly determine the diagnosis and make a diagnosis.

(実施の形態9)
図9は本発明の実施の形態9に記載の生体分子検出方法を示している。実施の形態1乃至8と同一部分については同一番号を附し詳細な説明は省略する。図9(A)(B)は、撮像エリア2が方形である四角形撮像エリア12である標的生体分子検出チップ1の例を示している。図9(C)は四角形撮像エリア12を撮像手段6によって撮像する方法を示している。
(Embodiment 9)
FIG. 9 shows a biomolecule detection method according to the ninth embodiment of the present invention. The same parts as those in the first to eighth embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. FIGS. 9A and 9B show an example of the target biomolecule detection chip 1 in which the imaging area 2 is a rectangular imaging area 12 having a square shape. FIG. 9C shows a method for imaging the rectangular imaging area 12 by the imaging means 6.

円状スポット8を四角形撮像エリア12内に配列する際、図9(A)が示すように中心から外周部に向かって優先順位が並ぶように配置することもでき、また、図9(B)が示すように左から右に一直線になるように配置することもできる。図9(A)や(B)のように配置することによって、撮像エリア2は方形となり四角形撮像エリア12を形成する。この撮像エリアを撮像手段6にて撮像する際、図9(C)に示した用に撮像手段6を標的生体分子検出チップ1に対して平行にして撮像するが、受光手段23としてCCDなどの2次元アレイを用いる場合光学画像3は図9(D)のように方形となり、四角形であるCCDの受光素子を無駄なく使用することができるようになる。   When the circular spots 8 are arranged in the quadrangular imaging area 12, they can be arranged so that the priorities are arranged from the center toward the outer periphery as shown in FIG. 9A, and FIG. As can be seen, they can be arranged in a straight line from left to right. By arranging as shown in FIGS. 9A and 9B, the imaging area 2 becomes a square and forms a rectangular imaging area 12. When this imaging area is imaged by the imaging means 6, the imaging means 6 is imaged parallel to the target biomolecule detection chip 1 as shown in FIG. When a two-dimensional array is used, the optical image 3 is rectangular as shown in FIG. 9D, and a rectangular CCD light receiving element can be used without waste.

上記構成において、撮像エリア2を四角形撮像エリア12とし、撮像手段6に利用されているCCDなどの四角形の受光手段23を利用して光学画像3を得る際、受光素子を無駄なく利用して効率良く四角形撮像エリア12内のスポット5を撮像することができるようになる。撮像手段6としては、撮像できれば良く、蛍光スキャナーなどがある。   In the above configuration, when the imaging area 2 is the rectangular imaging area 12 and the optical image 3 is obtained using the rectangular light receiving means 23 such as the CCD used for the imaging means 6, the light receiving element is used without waste. The spot 5 in the rectangular imaging area 12 can be well imaged. As the imaging means 6, it is sufficient if imaging can be performed, and there is a fluorescent scanner or the like.

(実施の形態10)
図10は本発明の実施の形態10に記載の生体分子検出方法を示している。実施の形態1乃至9と同一部分については同一番号を附し詳細な説明は省略する。図10(A)(B)は、四角形撮像エリア12の1辺に沿って優先順位が配列するようにスポットを配置したものを示している。
(Embodiment 10)
FIG. 10 shows the biomolecule detection method according to the tenth embodiment of the present invention. The same parts as those in the first to ninth embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. FIGS. 10A and 10B show the spots arranged so that the priorities are arranged along one side of the rectangular imaging area 12.

図10(A)はX軸に沿って配置したもので、1方向に優先順位が並んでいるため陽性スポット7の位置によってすぐに診断できるようになる。   FIG. 10 (A) is arranged along the X-axis, and since the priorities are arranged in one direction, the diagnosis can be immediately made according to the position of the positive spot 7.

図10(B)はY軸とX軸に沿って配置した例を示しており、Y軸の上から下へ1)2)3)を配置し、1)2)3)のとなりに向かってX軸に沿って4)5)6)を配置している。このように段階的に配置していくことで、1)〜9)までの優先順位を3段階に分け1)〜3)を高度、4)〜6)を中度、7)〜9)を低度と分けることができる。例えば陽性スポット7が4)の位置にあった場合は、中程度の中でも重要な診断結果であると簡単に判断することができる。   FIG. 10B shows an example of arrangement along the Y axis and the X axis. 1) 2) 3) is arranged from the top to the bottom of the Y axis, and 1) toward 2) 3). 4), 5) and 6) are arranged along the X axis. By arranging in stages in this way, the priorities from 1) to 9) are divided into three levels, 1) to 3) are advanced, 4) to 6) are moderate, and 7) to 9) are Can be divided into low. For example, when the positive spot 7 is at the position 4), it can be easily determined that the diagnostic result is important even in the middle.

上記構成において、四角形撮像エリア12の1辺に沿って優先順位が配列するようにスポット5を配置することによって、視覚的に容易にスポット5を同定することができ、また、配置された優先順位に基づいて検査結果を迅速に判断できるようになる。   In the above configuration, by arranging the spots 5 so that the priorities are arranged along one side of the rectangular imaging area 12, the spots 5 can be easily identified visually. Based on this, it becomes possible to quickly determine the inspection result.

(実施の形態11)
図11は本発明の実施の形態11に記載の光学読み取り装置24を示している。実施の形態1乃至10と同一部分については同一番号を附し詳細な説明は省略する。
(Embodiment 11)
FIG. 11 shows an optical reading device 24 described in the eleventh embodiment of the present invention. The same parts as those in Embodiments 1 to 10 are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.

図11に示すように本発明の光学読み取り装置24は、少なくとも一つの光源25と受光手段23と標的生体分子検出チップ固定化手段26とスポット位置表示手段27と制御部28を含んでいる。光源25としてはレーザーやLEDなどが用いられ、通常光学フィルターを用いて一定波長の光が照射されるように調節されている。使用される光学フィルターとしては短波長カットフィルターや長波長カットフィルターやバンドパスフィルターが利用される。調節される波長領域としては530nm程度のグリーン光や、630nm程度のレッド光が単独または複数で使用されるが、これ以外の波長域であっても蛍光分子に対して干渉可能な波長域であれば何れの波長域であっても使用できる。複数のスポット5を含んだ標的生体分子検出チップ1を標的生体分子検出チップ固定化手段26に固定し、固定された標的生体分子検出チップ1の撮像エリア2に光源25から予め定められた波長域で励起光29が照射され、標的生体分子検出チップ1の撮像エリア2に励起光29が照射され、励起光29によって発せられる反射光30を受光手段23が受光する。受光手段23としては光電子倍増管や電荷結合素子(CCD)が使用される。例えば標的生体分子検出チップ1としてDNAマイクロアレイが用いられる場合、Cy3やCy5などの蛍光分子で標識されたDNA分子がスライドガラス上にそれぞれ独立し一定間隔で結合しており、これら蛍光分子あるいは発光分子はそれぞれ固有の吸収スペクトルと蛍光波長を持っており、蛍光分子に干渉する励起光源は蛍光分子の吸収スペクトルに対応した光源25が使用され、受光手段23には反射光の中から目的の波長を制限するための光学フィルターが併用される。例えばCy3やCy5から反射される蛍光はそれぞれ、570nm、670nmであるので、570nmまたは670nmの波長特性をもつ光を通過させる光学フィルターが併用される。また、光源25によって照射され発光した反射光30を受光する一定の時間を、例えば1秒〜10秒と設定することによって、スポット5の蛍光量が強すぎる場合から弱い時まで対応して受光することができる。なお、設定した一定の受光時間はスポット5の蛍光量に合わせて調節することができ、蛍光が弱い時は10秒以上に設定することができ、また、蛍光が強すぎる時は1秒以下に設定することができる。制御部28は光源25による励起光29のオンオフあるいは強弱を制御する。制御部28としては光源25と受光手段23とスポット位置表示手段27を制御するためのものであって、例えばCPUなどが使用される。標的生体分子検出チップ固定化手段26としてはスライドグラス上に作成されたDNAマイクロアレイを固定するためのスライドグラスを挟んで固定する治具で構成されており、また、マイクロウェルなどを固定する窪みを有した治具などが使用される。スポット位置表示手段27は光学画像3を表示し、例えば液晶モニターがある。制御部28は撮像された光学画像3を記憶し、測定者は記憶された光学画像3を呼び出してスポット位置表示手段27に表示することもできる。   As shown in FIG. 11, the optical reading device 24 of the present invention includes at least one light source 25, light receiving means 23, target biomolecule detection chip fixing means 26, spot position display means 27, and control unit 28. As the light source 25, a laser, an LED, or the like is used, and is usually adjusted using an optical filter so that light having a predetermined wavelength is irradiated. As an optical filter to be used, a short wavelength cut filter, a long wavelength cut filter, or a band pass filter is used. As the wavelength region to be adjusted, green light of about 530 nm and red light of about 630 nm are used singly or in plural. However, even in other wavelength regions, the wavelength region can interfere with fluorescent molecules. Any wavelength range can be used. A target biomolecule detection chip 1 including a plurality of spots 5 is fixed to a target biomolecule detection chip fixing means 26, and a predetermined wavelength range from a light source 25 to an imaging area 2 of the fixed target biomolecule detection chip 1. Then, the excitation light 29 is irradiated, the imaging area 2 of the target biomolecule detection chip 1 is irradiated with the excitation light 29, and the light receiving means 23 receives the reflected light 30 emitted by the excitation light 29. As the light receiving means 23, a photomultiplier tube or a charge coupled device (CCD) is used. For example, when a DNA microarray is used as the target biomolecule detection chip 1, DNA molecules labeled with fluorescent molecules such as Cy3 and Cy5 are independently bound to the slide glass at regular intervals, and these fluorescent molecules or luminescent molecules Each has a unique absorption spectrum and fluorescence wavelength. The excitation light source that interferes with the fluorescent molecule uses a light source 25 corresponding to the absorption spectrum of the fluorescent molecule, and the light receiving means 23 selects the target wavelength from the reflected light. An optical filter for limiting is used in combination. For example, since the fluorescence reflected from Cy3 and Cy5 is 570 nm and 670 nm, respectively, an optical filter that transmits light having a wavelength characteristic of 570 nm or 670 nm is used in combination. In addition, by setting the fixed time for receiving the reflected light 30 emitted and emitted from the light source 25 to, for example, 1 second to 10 seconds, light is received correspondingly from when the fluorescence amount of the spot 5 is too strong to when it is weak. be able to. The set light reception time can be adjusted according to the amount of fluorescence of the spot 5, and can be set to 10 seconds or more when the fluorescence is weak, and can be set to 1 second or less when the fluorescence is too strong. Can be set. The control unit 28 controls on / off or strength of the excitation light 29 by the light source 25. The control unit 28 is for controlling the light source 25, the light receiving unit 23, and the spot position display unit 27. For example, a CPU or the like is used. The target biomolecule detection chip immobilization means 26 is composed of a jig for sandwiching and fixing a slide glass for fixing a DNA microarray formed on the slide glass, and has a recess for fixing a microwell or the like. The holding jig etc. are used. The spot position display means 27 displays the optical image 3 and includes, for example, a liquid crystal monitor. The control unit 28 stores the captured optical image 3, and the measurer can also call the stored optical image 3 and display it on the spot position display means 27.

上記構成において、測定者が標的生体分子検出チップ1を標的生体分子検出チップ固定化手段26に固定し、制御部28を作動させることによって、標的生体分子検出チップ1の撮像エリア2に励起光29が照射され、反射光30が受光手段23によって受光され、1回の撮影によってスポット位置表示手段27に光学画像3として表示される。このように撮像エリア2の発光を受光手段23で1回の撮影によって撮像することよって、複数種類の標的生体分子を同時に迅速に検出することができるようになり、スポット5が撮像エリア2内に優先順位に基づいて配置されているため、撮影によって得られた光学画像3を確認することによって視覚的に容易にスポット5の同定ができ、また、配置された優先順位に基づいて検査結果を迅速に判断することができるようになる。   In the above configuration, the measurer fixes the target biomolecule detection chip 1 to the target biomolecule detection chip immobilization means 26 and operates the control unit 28, thereby exciting light 29 in the imaging area 2 of the target biomolecule detection chip 1. Is reflected, and the reflected light 30 is received by the light receiving means 23 and displayed as the optical image 3 on the spot position display means 27 by one photographing. As described above, the light emission of the imaging area 2 is captured by the light receiving means 23 by one imaging, so that a plurality of types of target biomolecules can be quickly detected simultaneously, and the spot 5 is located in the imaging area 2. Since it is arranged based on the priority order, the spot 5 can be easily identified visually by checking the optical image 3 obtained by photographing, and the inspection result can be quickly determined based on the arranged priority order. Will be able to judge.

なお、スポット位置表示手段27に表示する内容は撮像された光学画像3ではなく光学画像3に基づく診断結果を表示し、使用者が迅速に診断に用いることを可能にすることもできる。制御部28として、受光手段23によって撮像された光学画像3の診断フロー、すなわちスポット5の光量が設定したしきい値の範囲内の時蛍光していると判断し、蛍光量が少なすぎるスポット5あるいは多すぎるスポット5以外のスポット5を蛍光していないと判断し、スポット位置表示手段27にスポット5の存在を表示することができ、診断基準として設定されるしきい値として、例えば撮像される光学画像3を構成する各ピクセルの輝度が1〜255の段階で表示される場合、予めバックとなる非特異的信号の可能性が高いシグナルとして段階10の輝度値を持ったピクセルをしきい値以下とし、非表示とすることができ、また、異常信号の可能性が高いシグナルとして段階200以上の輝度値を持ったピクセルをしきい値以上とし、非表示とすることができ、また、スポット位置表示手段27に診断結果を表示し、検査実行者に診断結果を表示することもできる。例えば設定されたしきい値内のスポット5が撮像されたことを制御部28が認識し、スポット表示手段27に検出されたスポット5に結合している標的生体分子の名称をスポット位置表示手段27に表示することができる。制御部28としては、上記フロー、内容がプログラミングされたマイコンなどがある。例えばダニアレルゲンに対する抗体をプローブ4として固定化したスポット5と黴に対する抗体をプローブ4として固定化したスポット5とスギ花粉抗原に対する抗体をプローブ4として固定化したスポット5を持つ標的生体分子検出チップ1を測定し、撮像された光学画像3においてダニに対する抗体をプローブ4として固定化したスポット5のみ設定されたしきい値内の蛍光強度である場合、スポット位置表示手段27にダニが検出されたことを意味する「ダニ+」という診断結果を表示することができる。このようにスポット位置表示手段27に診断結果を表示することによって、検査実行者が検出結果を元に診断する操作が省略でき、より迅速に診断結果を得ることができるようになる。   In addition, the content displayed on the spot position display means 27 can display a diagnosis result based on the optical image 3 instead of the captured optical image 3, and can be used promptly for diagnosis by the user. The control unit 28 determines that the optical image 3 captured by the light receiving unit 23 is fluorescing when the light amount of the spot 5 is within the set threshold range, and the spot 5 has too little fluorescence. Alternatively, it can be determined that the spots 5 other than the too many spots 5 are not fluorescent, and the presence of the spots 5 can be displayed on the spot position display means 27. For example, the threshold is set as a diagnostic criterion. When the brightness of each pixel constituting the optical image 3 is displayed in a stage of 1 to 255, a pixel having a brightness value of stage 10 is set as a threshold value as a signal having a high possibility of a non-specific signal to be a back in advance. A pixel having a luminance value of 200 or higher as a signal having a high possibility of an abnormal signal is set to a threshold value or higher. Can be hidden, also displays the diagnosis result on the spot position display means 27 may display the diagnosis result to the test executor. For example, the control unit 28 recognizes that the spot 5 within the set threshold value has been imaged, and the name of the target biomolecule bound to the spot 5 detected by the spot display means 27 is the spot position display means 27. Can be displayed. The control unit 28 includes a microcomputer programmed with the above flow and contents. For example, a target biomolecule detection chip 1 having a spot 5 in which an antibody against mite allergen is immobilized as a probe 4, a spot 5 in which an antibody against cocoon is immobilized as a probe 4, and a spot 5 in which an antibody against a cedar pollen antigen is immobilized as a probe 4 When the fluorescence intensity is within the threshold value set only in the spot 5 in which the antibody against the mite is immobilized as the probe 4 in the picked optical image 3, the tick is detected in the spot position display means 27. A diagnostic result “tick +” that means “can be displayed. By displaying the diagnosis result on the spot position display means 27 in this way, the operation of the diagnosis by the examination executor based on the detection result can be omitted, and the diagnosis result can be obtained more quickly.

(実施の形態12)
図12は本発明の実施の形態12に記載の光学読み取り装置24を示している。実施の形態1乃至11と同一部分については同一番号を附し詳細な説明は省略する。実施の形態11に記載の内容と異なる点はスポット位置表示手段27が光学画像モニター31に代わった点である。
(Embodiment 12)
FIG. 12 shows an optical reading device 24 according to the twelfth embodiment of the present invention. The same parts as those in Embodiments 1 to 11 are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. The difference from the contents described in the eleventh embodiment is that the spot position display means 27 is replaced with the optical image monitor 31.

光学画像モニターとしては例えばカラー液晶モニターであり、光学読み取り装置24によって撮像された光学画像3を写すことで、検査実行者に対して標的生体分子検出チップ1上の陽性スポット7の位置や、色の濃淡に関する情報を提供することができる。例えば標的生体分子検出チップ1としてDNAマイクロアレイを用いる場合は、例えばCy3やCy5などの赤や緑に蛍光したスポット5を蛍光強度に応じて光学画像モニターに表示することによって、検査実行者が、各スポット5の蛍光の強さや色について知ることができる。優先順位に基づいてスポット5が配置されているため、スポット5の蛍光の色や蛍光の強さとあわせることで、より診断しやすくなる。   The optical image monitor is, for example, a color liquid crystal monitor. By copying the optical image 3 picked up by the optical reading device 24, the position of the positive spot 7 on the target biomolecule detection chip 1 and the color are displayed to the test performer. Can provide information on the shades of For example, when a DNA microarray is used as the target biomolecule detection chip 1, for example, by displaying the spot 5 fluoresced red or green such as Cy3 or Cy5 on the optical image monitor according to the fluorescence intensity, It is possible to know the intensity and color of the fluorescence of the spot 5. Since the spots 5 are arranged based on the priority order, it is easier to diagnose by combining with the fluorescence color and the intensity of the fluorescence of the spots 5.

上記構成において、光学読み取り装置24に光学画像モニター31が取り付けられているので、標的生体分子検知チップ1を計測するためにコンピューターや画像出力装置などの他の機器を設置する必要が無く、撮像エリア2内のスポット5の光学画像3が光学画像モニター31内に映し出され、光学画像モニター31からスポット5の像が容易に同定でき、並んでいる優先順位に基づいて検査結果を迅速に判断することができるため、診断を素早く行うことができ、小型で持ち運びが簡単にでき、検査実行者が診断に用いやすい光学読み取り装置となる。   In the above configuration, since the optical image monitor 31 is attached to the optical reading device 24, there is no need to install another device such as a computer or an image output device in order to measure the target biomolecule detection chip 1, and the imaging area The optical image 3 of the spot 5 in the image 2 is displayed in the optical image monitor 31, the image of the spot 5 can be easily identified from the optical image monitor 31, and the inspection result can be quickly judged based on the priority order. Therefore, the diagnosis can be performed quickly, and the optical reader is small and easy to carry.

(実施の形態13)
図13は本発明の実施の形態13に記載の光学読み取り装置24を示している。実施の形態1乃至12と同一部分については同一番号を附し詳細な説明は省略する。実施の形態12に記載の内容と異なる点はさらに標的生体分子検出チップ1上の光を集光する集光レンズ32をさらに備えた点である。
(Embodiment 13)
FIG. 13 shows an optical reading device 24 according to the thirteenth embodiment of the present invention. The same parts as those in the first to twelfth embodiments are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. The difference from the content described in the twelfth embodiment is that a condensing lens 32 for condensing light on the target biomolecule detection chip 1 is further provided.

図13が示すように、集光レンズ32としては、ストレートタイプのものや、多分岐タイプのガラスレンズが使用される。撮像エリア2からの反射光30は通常様々な方向へ拡散するので、受光手段23が受光する光量は撮像エリア2から発せられる反射光のうち一部となる。集光レンズ32を設けることによって受光手段23に到達できなかった反射光30を集めて受光手段23にて受光できるようになるため、反射光30が少ない場合であっても検知できるようになる。   As shown in FIG. 13, as the condenser lens 32, a straight type lens or a multi-branch type glass lens is used. Since the reflected light 30 from the imaging area 2 is normally diffused in various directions, the amount of light received by the light receiving means 23 is a part of the reflected light emitted from the imaging area 2. By providing the condenser lens 32, the reflected light 30 that could not reach the light receiving means 23 can be collected and received by the light receiving means 23, so that even when the reflected light 30 is small, it can be detected.

上記構成において、集光レンズ32を受光手段23の前段に配置することによって、高感度な光学読み取り装置1となる。また、小型で持ち運びが簡単にできて検査実行者が診断に用いやすい光学読み取り装置となるため、標的生体分子検出チップを用いた診断が簡便になるなる。   In the above configuration, the condensing lens 32 is arranged in front of the light receiving means 23, whereby the optical reading device 1 with high sensitivity is obtained. In addition, since the optical reader is small and easy to carry and easy to use for diagnosis by the tester, the diagnosis using the target biomolecule detection chip becomes simple.

(実施の形態14)
図14は本発明の実施の形態14に記載の光学読み取り装置24を示しており、図14(A)は、実施の形態13に記載の内容と異なる点は受光手段23が二次元アレイ33で構成されている点である。図14(B)は、この二次元アレイ33を示す図である。実施の形態1乃至13と同一部分については同一番号を附し詳細な説明は省略する。
(Embodiment 14)
FIG. 14 shows an optical reading device 24 described in Embodiment 14 of the present invention. FIG. 14A is different from the content described in Embodiment 13 in that the light receiving means 23 is a two-dimensional array 33. It is a point that is configured. FIG. 14B shows the two-dimensional array 33. The same parts as those in the first to thirteenth embodiments are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.

二次元アレイ33としては例えばCCDが用いられ、10万〜100万画素のCCDを用いて1.0mm↑2〜20.0mm↑2の撮像領域2を同時に撮像することができる。例えばDNAマイクロアレイを利用する場合、スポット5の大きさは数十μm〜数百μmの直径であるから、20個〜1000個程度のスポットが1.0mm↑2の撮像エリア2内に配置することができるので、二次元アレイの受光手段23を用いることによって20個〜20,000個のスポットを同時に撮像することができる。   As the two-dimensional array 33, for example, a CCD is used, and an imaging region 2 of 1.0 mm ↑ 2 to 20.0 mm ↑ 2 can be simultaneously imaged using a CCD of 100,000 to 1 million pixels. For example, when a DNA microarray is used, since the spot 5 has a diameter of several tens to several hundreds of micrometers, about 20 to 1,000 spots should be arranged in the imaging area 2 of 1.0 mm ↑ 2. Therefore, 20 to 20,000 spots can be simultaneously imaged by using the light receiving means 23 of a two-dimensional array.

上記構成によって、二次元アレイ33で構成された受光手段23によって同時に複数種類の標的生体分子を検出することができるようになり、小型で持ち運びが簡単にでき、検査実行者が診断に用いやすい光学読み取り装置となる。   With the above-described configuration, a plurality of types of target biomolecules can be simultaneously detected by the light receiving means 23 configured by the two-dimensional array 33. The optical system is small and easy to carry, and is easy for a tester to use for diagnosis. It becomes a reading device.

(実施の形態15)
図15は本発明の実施の形態15に記載の光学読み取り装置24を示しており、実施の形態14に記載の内容と異なる点は光源25がLED34で構成されている点である。実施の形態1乃至14と同一部分については同一番号を附し詳細な説明は省略する。
(Embodiment 15)
FIG. 15 shows an optical reading device 24 described in the fifteenth embodiment of the present invention. The difference from the content described in the fourteenth embodiment is that the light source 25 is composed of LEDs 34. The same parts as those in Embodiments 1 to 14 are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.

LED34から照射され、励起光29によって撮像エリア2から発せられる反射光30を受光手段23が受光する。LED34としては、青、緑、黄色、赤色のLED34等が単独または複数で使用され、LED34の構造としてはダブルへテロ接合構造や量子井戸接合構造が用いられている。例えばDNAマイクロアレイを検出する際、Cy3あるいはCy5で標識されたスポット5を撮像する。蛍光分子がCy3の場合は緑色のLED34がCy5の場合は赤色のLED34が使用される。また、励起光の波長をより限定し蛍光シグナルを特異的に認知するために光学フィルターを併用して励起光29の波長を限定することもできる。   The light receiving means 23 receives the reflected light 30 emitted from the LED 34 and emitted from the imaging area 2 by the excitation light 29. As the LEDs 34, blue, green, yellow, red LEDs 34 or the like are used singly or in plural, and the LED 34 has a double heterojunction structure or a quantum well junction structure. For example, when detecting a DNA microarray, the spot 5 labeled with Cy3 or Cy5 is imaged. When the fluorescent molecule is Cy3, the green LED 34 is used, and when the fluorescent molecule is Cy5, the red LED 34 is used. In addition, in order to further limit the wavelength of the excitation light and specifically recognize the fluorescence signal, the wavelength of the excitation light 29 can be limited using an optical filter.

上記構成において、LED34が少ない消費電流で励起光29を照射し、撮像エリア2を撮像することができ、撮像エリア2上の標的生体分子が劣化しにくいため標的生体分子検出チップ1の再計測が可能となり、また、LED34が光を照射するに当たり、発熱量が少なく装置への負担が少ないため装置寿命やDNAマイクロアレイの寿命が長くなる。また、光源25自体が小さくなるため蛍光読み取り装置1自体が小型可能になり、小型で持ち運びが簡単にでき、検査実行者が診断に用いやすくなる。
In the above configuration, the LED 34 can irradiate the excitation light 29 with a small current consumption and image the imaging area 2, and the target biomolecule detection chip 1 can be remeasured because the target biomolecule on the imaging area 2 is unlikely to deteriorate. In addition, when the LED 34 irradiates light, the heat generation amount is small and the burden on the device is small, so that the device life and the life of the DNA microarray are prolonged. In addition, since the light source 25 itself is small, the fluorescence reading device 1 itself can be miniaturized, and it is small in size and can be easily carried, so that the tester can easily use it for diagnosis.

本発明の生体分子検出方法および光学読み取り装置を用いることによって、DNAマイクロアレイなどの生体分子検知デバイスを効率良く検出し、その検出結果から素早く簡単に診断できるようになる。また、安価な装置構成となり、誰でも使うことのできる光学読み取り装置として広く普及させることができる。また、診断効率が上がることで、診断サービスの質が向上する。   By using the biomolecule detection method and optical reading apparatus of the present invention, a biomolecule detection device such as a DNA microarray can be efficiently detected, and a diagnosis can be made quickly and easily from the detection result. Moreover, it becomes an inexpensive apparatus configuration and can be widely spread as an optical reading apparatus that can be used by anyone. In addition, the quality of diagnostic services improves as diagnostic efficiency increases.

本発明の実施の形態1の生体分子検出方法を示す図The figure which shows the biomolecule detection method of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2の生体分子検出方法を示す図The figure which shows the biomolecule detection method of Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3の生体分子検出方法を示す図The figure which shows the biomolecule detection method of Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4の生体分子検出方法を示す図The figure which shows the biomolecule detection method of Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態5の生体分子検出方法を示す図The figure which shows the biomolecule detection method of Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態6の生体分子検出方法を示す図The figure which shows the biomolecule detection method of Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施の形態7の生体分子検出方法を示す図The figure which shows the biomolecule detection method of Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態8の生体分子検出方法を示す図The figure which shows the biomolecule detection method of Embodiment 8 of this invention. 本発明の実施の形態9の生体分子検出方法を示す図The figure which shows the biomolecule detection method of Embodiment 9 of this invention. 本発明の実施の形態10の生体分子検出方法を示す図The figure which shows the biomolecule detection method of Embodiment 10 of this invention. 本発明の実施の形態11の光学読み取り装置を示す図The figure which shows the optical reader of Embodiment 11 of this invention. 本発明の実施の形態12の光学読み取り装置を示す図The figure which shows the optical reader of Embodiment 12 of this invention. 本発明の実施の形態13の光学読み取り装置を示す図The figure which shows the optical reader of Embodiment 13 of this invention. 本発明の実施の形態14の光学読み取り装置を示す図The figure which shows the optical reader of Embodiment 14 of this invention. 本発明の実施の形態15の光学読み取り装置を示す図The figure which shows the optical reader of Embodiment 15 of this invention. 従来のハイブリダイゼーション反応検出方法及びその装置を示す図A diagram showing a conventional hybridization reaction detection method and apparatus

符号の説明Explanation of symbols

1 標的生体分子検出チップ
2 撮像エリア
3 光学画像
4 プローブ
5 スポット
6 撮像手段
7 陽性スポット
8 円状スポット
9 四角状スポット
10 はみだし部分
11 円形撮像エリア
12 四角形撮像エリア
13 光照射エリア
14 ドーナツ形撮像エリア
15 面積重心点
16 光中心点
17 陰性スポット
18 基盤
19 メンブレン
20 平滑基準面
21 外周部の形状をした治具
22 メンブレンキット
23 受光手段
24 光学読み取り装置
25 光源
26 標的生体分子検出チップ固定化手段
27 スポット位置表示手段
28 制御部
29 励起光
30 反射光
31 光学画像モニター
32 集光レンズ
33 二次元アレイ
34 LED
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Target biomolecule detection chip 2 Imaging area 3 Optical image 4 Probe 5 Spot 6 Imaging means 7 Positive spot 8 Circular spot 9 Square spot 10 A protruding part 11 Circular imaging area 12 Rectangular imaging area 13 Light irradiation area 14 Donut-shaped imaging area DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 Area center-of-gravity point 16 Optical center point 17 Negative spot 18 Base 19 Membrane 20 Smooth reference plane 21 The jig | tool of the outer peripheral part shape 22 Membrane kit 23 Light-receiving means 24 Optical reader 25 Light source 26 Target biomolecule detection chip immobilization means 27 Spot position display means 28 Control unit 29 Excitation light 30 Reflected light 31 Optical image monitor 32 Condensing lens 33 Two-dimensional array 34 LED

Claims (15)

標的生体分子と結合する1種類以上のプローブが固定化された標的生体分子検出チップを用いた標的生体分子検出方法であって、前記プローブは前記標的生体分子検出チップ上にそれぞれが独立した1種類以上のスポットとして固定化されており、前記スポットは優先順位に基づいて前記標的生体分子検出チップ上に配置されており、1種類以上の前記スポットは前記標的生体分子検出チップの撮像エリア内に配置されており、前記撮像エリアを光学的に1回で撮像することによって前記生体分子を検出することを特徴とした生体分子検出方法。 A target biomolecule detection method using a target biomolecule detection chip on which one or more types of probes that bind to a target biomolecule are immobilized, wherein each of the probes is independent on the target biomolecule detection chip The spots are fixed as described above, the spots are arranged on the target biomolecule detection chip on the basis of priority, and one or more types of the spots are arranged in the imaging area of the target biomolecule detection chip. A biomolecule detection method, wherein the biomolecule is detected by optically imaging the imaging area at one time. スポットが円状であることを特徴とした請求項1に記載の生体分子検出方法。 The biomolecule detection method according to claim 1, wherein the spot is circular. 撮像エリアが円形である標的生体分子検出チップを用いることを特徴とした請求項1または2のいずれかに記載の生体分子検出方法。 The biomolecule detection method according to claim 1, wherein a target biomolecule detection chip having a circular imaging area is used. 中心にはスポットが配置されていない撮像エリアがドーナツ形である標的生体分子検出チップを用いることを特徴とした請求項1〜3のいずれかに記載の生体分子検出方法。 The biomolecule detection method according to any one of claims 1 to 3, wherein a target biomolecule detection chip in which an imaging area in which no spot is arranged at the center has a donut shape is used. 撮像エリアの中心から円周部に向かって優先順位が配列するようにスポットが配置されていることを特徴とする請求項3または4のいずれかに記載の生体分子検出方法。 The biomolecule detection method according to claim 3, wherein the spots are arranged so that the priorities are arranged from the center of the imaging area toward the circumferential portion. 撮像エリアが平滑面を有する平板状の基板で構成された標的生体分子検出チップを用いることを特徴とした請求項1〜5のいずれかに記載の生体分子検出方法。 The method for detecting a biomolecule according to any one of claims 1 to 5, wherein a target biomolecule detection chip comprising a flat substrate having an imaging area having a smooth surface is used. 撮像エリアがメンブレンで構成されており、平滑面を有した平滑基準面に前記撮像エリアを押し当てて撮像することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の生体分子検出方法。 The biomolecule detection method according to claim 1, wherein the imaging area is formed of a membrane, and the imaging area is pressed against a smooth reference surface having a smooth surface. 優先順位が目的の診断結果の進行度に対応して順位付けられていることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の生体分子検出方法。 The biomolecule detection method according to any one of claims 1 to 7, wherein the priorities are ranked according to the degree of progress of a target diagnosis result. 撮像エリアが方形である標的生体分子検出チップを用いることを特徴とした請求項1に記載の生体分子検出方法。 The biomolecule detection method according to claim 1, wherein a target biomolecule detection chip having a square imaging area is used. 撮像エリアの1辺に沿って優先順位が配列するようにスポットが配置されていることを特徴とする請求項9に記載の生体分子検出方法。 The biomolecule detection method according to claim 9, wherein the spots are arranged so that the priorities are arranged along one side of the imaging area. 標的生体分子と結合する1種類以上のプローブがそれぞれ独立した1種類以上のスポットとして固定化された標的生体分子検出チップを撮像する光学読み取り装置であって、前記標的生体分子検出チップを固定化する標的生体分子検出チップ固定化手段と、前記生体分子検出チップ上に予め定められた波長域で励起光を照射する1つまたは複数の光源と、前記標的生体分子検出チップ上で前記励起光によって発光する予め定められた波長域の光を受光する光電変換素子である受光手段を備え、前記標的生体分子の重要度に基づいた優先順位に従って撮像エリアに配置された1種類以上の前記スポットを光学的に1回の撮影によって撮像することを特徴とした光学読み取り装置。 An optical reader for imaging a target biomolecule detection chip in which one or more types of probes that bind to a target biomolecule are immobilized as one or more independent spots, and immobilizes the target biomolecule detection chip Target biomolecule detection chip immobilization means, one or more light sources that irradiate excitation light in a predetermined wavelength range on the biomolecule detection chip, and light emission by the excitation light on the target biomolecule detection chip Light receiving means that is a photoelectric conversion element that receives light in a predetermined wavelength range, and optically receives one or more types of spots arranged in an imaging area according to a priority order based on the importance of the target biomolecule An optical reading device characterized in that an image is picked up once. 撮像された光学画像を表示する光学画像モニターを備え、1回の撮影によって撮像された前記光学画像を1画面で表示することを特徴とした請求項11記載の光学読み取り装置。 The optical reading apparatus according to claim 11, further comprising an optical image monitor that displays the picked-up optical image, wherein the optical image picked up by one photographing is displayed on a single screen. 標的生体分子検出チップ上で発光する光を集光する集光レンズをさらに備えた請求項11または12のいずれかに記載の光学読み取り装置。 The optical reading device according to claim 11, further comprising a condensing lens that condenses the light emitted on the target biomolecule detection chip. 受光手段が二次元アレイで構成されていることを特徴とした請求項11〜13のいずれかに記載の光学読み取り装置。 14. The optical reading device according to claim 11, wherein the light receiving means is constituted by a two-dimensional array. 光源がLEDであることを特徴とした請求項11〜14のいずれかに記載の光学読み取り装置。 The optical reading device according to claim 11, wherein the light source is an LED.
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