JP2007163410A - 光学式マイクロアレイ法用枠材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】変形が小さくて取り扱いが容易であり、しかも隣接するウェルからの光のリークの起こらない光学式マイクロアレイ法用区画枠材及びその製造方法を提供する。
【解決手段】基材シート１２、基材シート１２の片面に設けられた接着層１４及び接着層１４に積層された剥離シート１６とからなり、複数の窓孔１８を有し、基材シート１２及び接着層１４は幅方向に測定光を透過させないものである光学式マイクロアレイ法用区画枠材１０とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ミクロプローブが規則的に固定されたガラス板（マイクロアレイ）上に分析対象物質を含む被検液を供給し、ガラス板下面より励起光を照射して該分析対象物質に吸着させた蛍光物質の発光を測定することによってミクロプローブに吸着した物質を分析する光学式マイクロアレイ法において、複数の被検液を区画するための区画枠材とその製造方法に関する。

複数の異なるＤＮＡプローブをガラス板などに固定し、その上に蛍光物質を結合した成分を含む被検サンプルを供給して特異的に吸着させ、ガラス板の下面から蛍光物質を励起する光を照射し、蛍光物質を発光させて被検サンプル中の成分が吸着されたＤＮＡプローブの種類から被検物質を分析するＤＮＡマイクロアレイ法は周知である。

より多種の分子鎖構成単位化合物から構成され、ＤＮＡマイクロアレイ法とは異なる有効な情報が得られるものとして、糖鎖とタンパク質があり、例えばガンなどの病気による糖鎖の変性をマイクロアレイ法により検出することは医学的にも重要な意味を有する。マイクロアレイ法による糖鎖構造の分析方法は公知である（特許文献１）。

このような糖鎖やタンパク質のマイクロアレイ法による構造の分析においては、糖鎖やタンパク質の変質を防止して正確な分析を行うために被検体を水に分散ないし溶解させて行う必要があり、分析中に水性液を保持するためにマイクロアレイ法においてはウェル（反応槽）が使用される。また一度に複数の被検体を測定する場合においては、区画枠材を使用して複数のウェルが形成されたガラス板が使用される。

ＷＯ ２００５／０６４３３３号公報

複数の被検体を分析する場合、水溶液ないし水分散液とされた被検体が隣接するウェルに混入すると測定精度が低下するために区画枠材とガラス板とは隙間なく、また分析中に剥離して隙間を生じることなく接着していることが求められる。また測定精度確保のために隣接するウェルの光の進入を防止することも求められる。係るウェルを形成するための区画枠材として、隣接するウェルから発せられる光の進入を防止するために黒色とし、自己粘着性の枠材を使用することが考えられ、このような枠材構成材料としては黒色の自己粘着性のシリコンゴムが公知である。

しかし、係る公知の自己粘着性シリコンゴムは粘着力が弱くてガラス板との接着面に部分剥離による隙間を生じ易く、隣接するウェルの被検液の混入が生じるという問題を有する。また自己粘着性シリコンゴムは硬度が低いために変形しやすくてガラス板の所定位置に所定形状のウェルを形成することが難しく、変形防止のために硬度を高くするとより粘着性が低下するという問題を有する。

上記自己粘着性のシリコンゴムの問題を解決する方法として比較的硬度の高い黒色のゴムやエラストマーを使用して枠材を形成して粘着剤を塗布したり両面粘着テープを貼着することによりガラス板に貼着することが考えられるが両面粘着テープの粘着剤が透明であるために励起光を照射して分析を行う際に隣接するウェルからの光がこの接着層を通じてリークし、測定精度が低下するという問題を有する。

本発明は、上記公知技術の問題点に鑑み、変形が小さくて取り扱いが容易であり、しかも隣接するウェルからの光のリークの起こらない光学式マイクロアレイ法用区画枠材及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の光学式マイクロアレイ法用区画枠材は、基材シート、前記基材シートの片面に設けられた接着層及び前記接着層に積層された剥離シートとからなり、単一又は複数の窓孔を有し、前記基材シート及び前記接着層は幅方向（基材シートの面に平行な方向）に測定光を透過させないものであることを特徴とする。

係る構成の区画枠材は、変形が小さくて取り扱いが容易であって剥離シートを剥離除去してガラス板に簡単に貼着することができ、しかも隣接するウェルからの測定光のリークの起こらない光学式マイクロアレイ法用区画枠材である。単一の窓孔を有する区画枠材は使用するミクロプローブの数が多い場合に使用するものであり、それぞれ単一の窓孔を有する区画枠材を貼着したガラス板を複数枚同時に分析する場合に、隣接するウェルからの光のリークを防止するのに有効である。

光学式マイクロアレイ法においては、被検体には一般にシアニン系色素などの蛍光物質が吸着され、励起光は紫外線又は可視光線であり、測定光は可視光又は赤外光であり、可視光がより一般的に使用される。従って測定光を透過させない材料としては可視光又は赤外光を透過させないものであることが好ましい。係る材料として可視光又は赤外光を吸収するものを使用すると、区画枠材はこれらの測定光を反射せず、より精度の高い分析を行うことができる。

区画枠材はガラス板に貼着した状態でウェルを形成すればよく、剥離シートには、窓孔は形成されていてもよく、形成されていなくてもよい。

上述の光学式マイクロアレイ法用区画枠材においては、前記接着層は、補強基材層を有する両面粘着テープにて形成されたものであり、前記補強基材層は繊維材料又は測定光線不透過性フィルムにて構成されたものであり、粘着剤は測定光線不透過性着色剤を含有するものであることが好ましい。

係る構成の区画枠材は、接着層も測定光非透過性であり、しかも簡便な方法で製造することができる。

本発明の光学式マイクロアレイ法用区画枠材の接着層は、基材シートに接着層を直接塗布、形成したものであってもよいが、両面粘着テープを貼着することによって形成することが簡便であり、好ましく、両面粘着テープは、形状安定性の観点より補強基材層を有することが好ましい。補強基材層を不織布にて構成し、測定光線不透過性着色剤を含有する粘着剤を使用することにより、隣接するウェルから区画する幅方向に隣接ウェルに測定光線を透過させない区画枠材が得られる。

別の本発明は、基材シートに接着層を積層して剥離シート層を有する積層シートとする接着層形成工程、前記積層シートを打ち抜いて複数の窓孔を形成する打抜き工程を有する、複数の窓孔を有する光学式マイクロアレイ法用区画枠材の製造方法であって、
前記基材シート及び前記接着層は、幅方向に測定光を透過させないものであることを特徴とする。

上記構成の製造方法によって、変形が小さくて取り扱いが容易であり、しかも隣接するウェルからの光のリークの起こらない光学式マイクロアレイ法用区画枠材を製造することができる。

上述の光学式マイクロアレイ法用区画枠材の製造方法においては、前記接着層は、補強基材と粘着剤とからなる両面粘着テープにて形成されたものであり、前記補強基材は繊維材料又は測定光線不透過性フィルムにて構成されたものであり、前記粘着剤は測定光線不透過性着色剤を含有するものであることが好ましい。

係る構成の製造方法によれば、接着層も測定光非透過性である区画枠材を、簡便な方法で製造することができる。

本発明の光学式マイクロアレイ法用区画枠材を構成する基材シート構成材料としては、公知の熱可塑性樹脂並びに熱可塑性エラストマー、加硫ゴムなどが使用可能である。具体的には、熱可塑性エラストマーとしては、公知の熱可塑性エラストマーは限定なく使用可能であり、具体的にはポリエステルエラストマー、ポリオレフィンエラストマー、ポリアミドエラストマー、アイオノマー、ポリウレタンエラストマー等が例示される。

加硫ゴム材料を構成するゴム材料としては、天然ゴムの他、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＩＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素添加ニトリルゴム（水添ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、フッ素ゴム、シリコンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム等の合成ゴムが例示される。これらのゴム材料は必要に応じて２種以上を併用してもよい。

熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィン樹脂、ＰＥＴ，ＰＢＴなどのポリエステル樹脂、ナイロン６６などのポリアミド樹脂、ＰＦＡ，ＥＴＦＥなどのフッ素系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリオキシメチレン、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ＰＥＥＫなどを例示することができる。熱可塑性樹脂も必要に応じて２種以上を併用してもよい。

励起光として紫外線を使用し、蛍光を測定する分析においては、区画枠材を構成する基材シートも紫外線により蛍光を発するものは使用できないので、そのような場合には基材シートを構成する高分子材料及び該高分子材料に添加する添加剤は芳香環、カルボニル基を除く二重結合を有しないものを選択する。また枠材の厚さを薄くした状態で、水を主成分として含む水性の被検液をウェル容量よりも多く、即ち表面張力によって盛り上げて収容できるように、撥水性の大きな材料、例えばフッ素を多く含有する樹脂、シリコンオイルを添加した材料、シリコンゴムなどにより基材シートを構成することが好ましい。

基材シート構成材料に添加して幅方向の測定光の透過を防止してウェル内の蛍光を正確に測定するための測定光、通常可視光ないし赤外光不透過性着色剤としては、カーボンブラック、ベンガラ、濃紺などの濃色顔料、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、シリカ、アルミナ、酸化チタンなどが例示され、１種以上が使用可能である。これらの中でも、測定光の隣接位置への伝達の遮断効果が大きいことから、カーボンブラック、ベンガラ、濃紺などの濃色顔料の使用が好ましい。

接着層を構成する材料は、公知のゴム系粘着剤、アクリル樹脂系粘着剤、シリコン系粘着剤など公知の粘着剤を限定なく使用することができる。接着層は、粘着剤を区画枠材の所定面に直接塗布して形成してもよいが、上述のように両面粘着テープを貼着することによって形成してもよい。粘着剤は、粘着力によって区画枠材をガラス板に固定できればよく、その後反応硬化するものであってもよい。粘着剤は、加熱滅菌において区画枠材が剥離しないものを使用する。

接着層に添加する測定光非透過性着色剤は、上記の基材シート構成材料に添加する測定光非透過性着色剤を使用することができる。接着層を、補強基材層を有する両面粘着テープにて形成する場合、該補強基材は織布又は不織布からなる繊維材料又は測定光線不透過性フィルムにて構成することが好ましい。繊維材料はフィルムのように測定光を導光することは少ないので測定光非透過性着色剤を含んでいなくてもよいが、繊維材料を構成する繊維も測定光非透過性着色剤を含有するものであることがより好ましい。繊維材料はフィルムのように幅方向に測定光を透過させるものではなく、粘着剤に測定光非透過性着色剤を添加すると、該粘着剤が繊維材料に含浸して繊維材料層の測定光透過をさらに低下させる作用を奏する。不織布を補強基材とし、粘着剤にカーボンブラックを添加した両面粘着テープとして市販品を使用してもよい。

剥離シートとしては、粘着テープの剥離シートとして使用される材料が限定なく使用可能であり、離型処理したクラフト紙、ポリオレフィン樹脂フィルム、ＰＥＴフィルム等が例示される。

本発明の区画枠材の製造方法は、熱可塑性樹脂や未加硫ゴム等の基材シート層構成材料をシート状に加工成形し、未加硫ゴムにおいてはさらに加熱、電子線照射等により加硫して基材シート原反を作製し、これに接着層を形成して積層シートとし（接着層形成工程）、窓孔を打ち抜く打抜き工程を有する製造方法により製造する。打抜き工程においては、トムソン刃等の公知の打抜き手段を使用して窓孔を形成することができる。

図１は、区画枠材の構成を例示した斜視図である。区画枠材１０は、基材シート層１２に接着層１４が積層され、接着層１４の片面には剥離シート１６が積層されている。区画枠材１０にはガラス板に貼着してウェルを形成する複数の窓孔１８が形成されている。マイクロアレイは、プレパラートなどのガラス板上にＤＮＡ、糖鎖検出のためのレクチンなどを一定の配列にて固定し、区画枠材１０の剥離シートを除去して所定位置に貼着してウェルを形成する。この例では打抜き加工により剥離シートにまで窓孔が形成されているがハーフカット打抜き法により、剥離シートに窓孔を形成することなく基材シートと接着層に窓孔が形成された構成であってもよい。

図２は、図１に例示の区画枠材に保形シートを貼着した区画枠材の断面図である。区画枠材３０は、基材シート層１２に接着層１４が積層され、接着層１４の片面には剥離シート１６が積層されており、さらに基材シート１２の剥離シート１６の反対面に保形シート４０が貼着されている。保形シート３０は区画枠材１０の形状をより安定させる作用を有し、プレパラートに正確にかつ容易に貼着することができる作用を有する。保形シート４０はシートないしフィルム３８に接着層３９が積層された構成を有し、接着層３９を構成する粘着剤は、区画枠材３０をプレパラートなどのガラス板に貼着した後に基材シート１２から容易に剥離できる粘着力のものを使用する。図２に示した保形シート積層区画枠材３０は、図１の区画枠材を製造した後に保形シート４０を貼着することにより製造する。励起光は矢印Ｌ方向から照射される。励起光の照射方向は適宜設定されるものであり、垂直下方からであってもよく、プレパラートに平行に近い方向からであってもよい。

基材シートの厚さや粘着材層の厚さは、適宜設定されるものであるが、区画枠材の剥離シートを除いた厚さは、０．２〜５ｍｍ、より好ましくは０．３〜３ｍｍであり、粘着材層の厚さは、０．０５〜０．６ｍｍであることが好ましい。

図３はミクロプローブを配列、固定したガラス板に区画枠材１０を接着層１４にて貼着した状態を示した平面図であり、図４（ａ）は図３のＸ−Ｘ断面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＰ部の拡大図である。マイクロアレイ分析用のガラス板（一般にはプレパラートが使用される）には区画枠材１０が貼着されて８個のウェル２３が形成されている。各ウェル２３内にはガラス板上にＤＮＡやレクチンなどのミクロプローブ２５が一定の配列にて固定されている。ミクロプローブ２５は、図では大きく描かれているが、実際の厚さはｎｍオーダーである。

図５は、厚さ方向の層構成は図１と同じであるが、異なる形状のウェルを形成する区画枠材を例示した斜視図である。図５（ａ）は２つの正方形ないし長方形のウェル５２、５４とその間に形成された円形のウェル５６を有し、ウェル５６は両側のウェル５２、５４と溝５８にて接続された例であり、ウェル５２、５４に中央のウェル５６から別の液を供給して反応させて分析されることができる。図５（ｂ）に例示の区画枠材６０は細長い長方形のウェル６２を形成することができるものである。

（実施例）
カーボンブラックを添加して黒色に着色したポリオレフィンエラストマーであるサントプレン１０１−５５（エーイーエスジャパン）を原材料として押出成形と裁断加工により１辺が８０ｍｍの正方形で厚さ１ｍｍの基材シートを作成し、この基材シートの片面に不織布を補強基材とし、粘着剤にカーボンブラックを添加した市販の両面粘着テープ＃８１０３Ｄクロ（大日本インキ化学工業）貼着して積層シートとした。この積層シートを打抜き刃を使用して長さ５８ｍｍ，幅２２ｍｍの外形を有し、ウェルが長さ９．５ｍｍ、幅７．５ｍｍの図３に例示の区画枠材を作成した。

得られた区画枠材から剥離シートを剥離してプレパラートの所定位置に貼着し、マイクロアレイプレートを作製した。このプレートをオートクレーブを想定した条件で加熱したが、区画枠材の剥離は全く起こらなかった。また各ウェルにシアニン系色素を固定し、ウェルに水を満たして図２のＬ方向から約５００ｎｍの光を照射したところ、隣接するウェルからの光の漏洩は全く認められなかった。

（比較例）
市販の透明な粘着層を有する両面粘着テープを使用した点を除いて、実施例と全く同じ区画枠材を使用して評価したところ、隣接するウェルからの光の漏洩が認められた。

本発明の区画枠材の構成を例示した部分斜視図 本発明の区画枠材の別実施例を例示した断面図 図１に示した区画枠材を貼着したマイクロアレイ分析用ガラス板を例示した平面図 図３のマイクロアレイ分析用ガラス板の断面図 異なる形状のウェルを形成する区画枠材を例示した斜視図

符号の説明

１０ 区画枠材
１２ 基材シート
１４ 接着層
１６ 剥離シート
１８ 窓孔

Claims (4)

1. 基材シート、前記基材シートの片面に設けられた接着層及び前記接着層に積層された剥離シートとからなり、単一又は複数の窓孔を有し、前記基材シート及び前記接着層は幅方向に測定光を透過させないものであることを特徴とする光学式マイクロアレイ法用区画枠材。
2. 前記接着層は、補強基材と粘着剤とからなる両面粘着テープにて形成されたものであり、前記補強基材は繊維材料又は測定光線不透過性フィルムにて構成されたものであり、前記粘着剤は測定光線不透過性着色剤を含有するものである請求項１に記載の光学式マイクロアレイ法用区画枠材。
3. 基材シートに接着層を積層して剥離シート層を有する積層シートとする接着層形成工程、前記積層シートを打ち抜いて複数の窓孔を形成する打抜き工程を有する、複数の窓孔を有する光学式マイクロアレイ法用区画枠材の製造方法であって、
   前記基材シート及び前記接着層は幅方向に測定光を透過させないものであることを特徴とする光学式マイクロアレイ法用区画枠材の製造方法。
4. 前記接着層は、補強基材と粘着剤とからなる両面粘着テープにて形成されたものであり、前記補強基材は繊維材料又は測定光線不透過性フィルムにて構成されたものであり、前記粘着剤は測定光線不透過性着色剤を含有するものである請求項３に記載の光学式マイクロアレイ法用区画枠材の製造方法。

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