JP2008249446A - Fine particle arranging method, device having fine particles arranged thereto and manufacturing apparatus of device having the fine particles arranged therein - Google Patents

Fine particle arranging method, device having fine particles arranged thereto and manufacturing apparatus of device having the fine particles arranged therein Download PDF

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JP2008249446A JP2007090139A JP2007090139A JP2008249446A JP 2008249446 A JP2008249446 A JP 2008249446A JP 2007090139 A JP2007090139 A JP 2007090139A JP 2007090139 A JP2007090139 A JP 2007090139A JP 2008249446 A JP2008249446 A JP 2008249446A
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株式会社日立ハイテクノロジーズ
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To arrange fine particles, which can fix a single biomolecule, or the like, regularly and at low cost, on a substrate or the like one by one at an interval of μm order, at a high speed. <P>SOLUTION: Liquid droplets containing fine particles, or the like, in a predetermined probability are arranged on the substrate or the like and the presence of the fine particles, or the like, at a predetermined position is judged to arrange the fine particles or the like at a predetermined position of the substrate or the like. Specifically, for example, a large number of the single fine particles for holding a single molecule becoming a measuring target are regularly arranged on a substrate having light transmissivity. Liquid droplets containing metal fine particles on which the single bio-molecule is fixed are discharged to the surface of the substrate by an ink jet method to be fixed thereto. Furthermore, the concentration of a solution containing fine particles so that the number of the fine particles contained in the discharged liquid droplets becomes 0.1-1 is prepared. The number of the fine particles contained in the liquid droplets discharged to the substrate is measured, in real time, using a dark field microscopic method. The substrate can be driven in an XY direction and the liquid droplets can be discharged to the arbitrary region of the substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、微粒子を基板の所定位置に配置する微粒子配置方法に関する。 The present invention relates to a particulate arrangement method of arranging the fine particles to a predetermined position of the substrate. 例えば、単一の生体分子を保持した単一の微粒子の基板上への配列方法、これを用いて作製したデバイス、及びその作製装置に関する。 For example, the method of arranging on a substrate of single microparticles hold a single biomolecule, devices were fabricated using the same, and relates to a manufacturing apparatus. より具体的には、例えば、DNAやRNAなどの核酸の塩基配列を解読するためのデバイスの製造方法に係わる。 More specifically, for example, according to the method of manufacturing a device for decoding a base sequence of nucleic acids such as DNA and RNA.

DNAの塩基配列を解読する作業は、DNAシーケンスと呼ばれる。 Work to decipher the base sequence of the DNA is referred to as the DNA sequence. 現在、DNAシーケンシングは、巧妙なDNA断片調整法であるサンガー法と、キャピラリー電気泳動法とを組み合わせた方法が広く普及している。 Currently, DNA sequencing, and the Sanger method is clever DNA fragment adjusting method, a method that combines the capillary electrophoresis has been widely used. しかし、テーラーメイド医療などの観点から、安価かつ簡便な新規DNAシーケンシング技術の開発が世界的に進められている。 However, from the viewpoint of personalized medicine, the development of low-cost and simple new DNA sequencing technology has been advanced in the world. 次世代シーケンシングの代表的な方法としてParallel bead assay法、Sequence by ligation 法などを挙げることができる。 Parallel bead assay method as a typical method of next-generation sequencing, and the like can be given Sequence by ligation method. それらの技術の中でも、非特許文献1,2にみられるように、単分子シーケンシング方式は、DNAの分子数までカウントすることが可能であると同時に、コストの面でもPCRを用いないため安価であり、期待されている。 Among these technologies, as seen in Non-Patent Documents 1 and 2, monomolecular sequencing method, inexpensive because at the same time it is possible to count up the number of molecules of DNA, without using PCR in terms of cost , and the are expected.

単分子シーケンス方式においては、非特許文献3にあるように、基板にDNAなどをランダムに固定して、その塩基配列を決定する方法が提案されている。 In monomolecular sequence method, as in Non-Patent Document 3, such as DNA to the substrate is fixed randomly, a method for determining the nucleotide sequence have been proposed. 分析すべき試料DNA断片を基板表面に1分子ずつランダムに固定し、ほぼ1塩基ずつ伸張させて、その結果を蛍光計測より検出することにより塩基配列を決定するものである。 The sample DNA fragments to be analyzed randomly fixed one molecule on the substrate surface, and is extended by approximately one base, it is to determine the nucleotide sequence by detecting the results from fluorescence measurements.

一方、ナノ粒子、特に金属ナノ粒子、あるいは金属微粒子は、ナノ材料として期待されている。 On the other hand, nanoparticles, especially metal nano particles or fine metal particles, is expected as a nanomaterial. 非特許文献4に報告されているように、一般に結晶を持つ材料は、周りを同種の原子で囲まれているほうがエネルギー的には低く安定になる。 As reported in Non-Patent Document 4, a material generally having a crystal should be enclosed in the same type of atoms around becomes low and stable in energy. 反対に、隣に原子が存在しない表面などでは、結合のために伸ばした原子の手が結合相手を見つけられず不安定な状態になる。 On the contrary, such as the surface of the atom to the next does not exist, hand stretched for bonding atom in an unstable state not find a binding partner. 即ち、表面に存在する原子はエネルギー的にバルク中よりも高い状態になるので、金属粉末は内部のエネルギーに対して表面積の割合が大きくなると不安定になる。 That is, since atoms on the surface become higher than in the energetically bulk metal powder becomes unstable when the ratio of surface area relative to the internal energy increases. 次第にサイズを小さくしてナノレベルに到達することで、バルクでは考えられない様々な物性が予測されるようになってきている。 By reaching the nanometer level gradually reduce the size, various physical properties not considered in the bulk has come to be expected.

また、1分子蛍光は微弱であるが、近年、蛍光の増強法として、金表面にエバネッセント波をカップルさせると表面プラズモン波が発生することが知られている。 Further, 1 is molecular fluorescence is weak, in recent years, as enhancement methods for fluorescence, surface plasmon wave when to couple the evanescent wave to a gold surface is known to occur. 非特許文献5などには、この表面プラズモン波を用いた1分子蛍光の増強が報告されている。 Etc. Non-Patent Document 5, the enhancement of one molecule fluorescence using the surface plasmon waves have been reported. 更に、孤立したナノ粒子である金微粒子に蛍光分子を固定すると、金微粒子近傍に強力な電磁場が発生し、蛍光発光が10倍以上増強される。 Furthermore, when fixing the fluorescent molecules to gold microparticles are isolated nanoparticles, strong electromagnetic field is generated in the vicinity of the gold particle, fluorescence is enhanced 10 times or more.

また、1本鎖オリゴDNA分子を1個の金微粒子上に固定する方法が、特許文献6に報告されている。 Further, a method of fixing the single-stranded oligo DNA molecule on one of the gold particles, are reported in the patent literature 6. オリゴDNAと金微粒子を混合し、オリゴDNA末端の官能基を金微粒子表面上に共有結合させる。 Mixed oligo DNA and gold particles, covalently bonding the functional group of the oligo DNA ends on the gold particle surface. この後、ゲル電気泳動を行い、1本の1本鎖オリゴDNAを固定した金微粒子を選択的に回収する。 Thereafter, subjected to gel electrophoresis to selectively recover one fixed gold microparticles 1-stranded oligo DNA of. この方法により1本の1本鎖オリゴDNAを固定した金微粒子を調整することが可能である。 It is possible to adjust the one single-stranded oligo DNA fixed gold microparticles by this method.

また、インクジェット技術を用いて製造したオリゴDNAマイクロアレイが販売されている。 The oligo DNA microarrays are sold produced using ink-jet technology. スライドガラス上にヌクレオチド合成試薬を正確な位置に順次スポットすることにより、スライド上でホスホアミダイト反応を行う。 By sequentially spot nucleotide synthesis reagents on a glass slide in the correct position, it performs phosphoramidite reactions on slides. これを60回繰り返すことにより、スライドガラス上で60塩基長のオリゴをin situ 合成する。 By repeating this 60 times, the oligo 60 bases long on glass slides for in situ synthesis. スライドガラス上に異なる塩基配列からなるスポットを4万以上形成することが可能である。 It is possible to form a spot of different nucleotide sequences onto glass slides more than 40,000. スポット径は20μmである。 Spot diameter is 20μm. この技術については非特許文献7に述べられている。 It is described in non-patent document 7 for this technique.

一方、現在実用化されているインクジェット方式(ピエゾ方式やサーマル方式)では4ピコリットル(直径20μm程度の球体積に相当)を下回るような微小量の液体の吐出は困難であった。 On the other hand, the discharge of small amounts of liquids, such as below the ink-jet system which is currently put to practical use (piezo system or a thermal system) in 4 picoliters (corresponding to a sphere volume diameter of about 20 [mu] m) has been difficult. しかし、特許文献1にあるように、近年超微細径のノズルを用いることで超微細径の流体液滴の吐出が可能となってきている。 However, it has become possible to discharge the ultra fine diameter fluid droplets by using as described in Patent Document 1, the recent ultrafine diameter of the nozzle. これらの技術革新により、従来技術と比較して1/1000以下であるフェムトリットル(直径1μm程度の球体積に相当)の超微細液滴の吐出が可能となっている。 These innovations, the discharge of the ultra-fine droplets compared to the prior art by 1/1000 or less is femtoliter (corresponding to a sphere volume diameter of about 1 [mu] m) is possible. この技術により、安定分散した金属ナノ粒子ペーストをインクとして用い、ガラス基板やポリイミド基板上に数μm幅の金属微細配線の直接描画が報告されている。 This technique, using a stable dispersed metal nanoparticle paste as ink, direct writing of the metal fine wiring having μm width on a glass substrate or a polyimide substrate have been reported.

また、nm程度の金属微粒子を簡便に観察する手段として暗視野顕微鏡法を挙げることができる。 Further, it is possible as a means to easily observe nm approximately fine metal particles include dark-field microscopy. 暗視野顕微鏡は、非特許文献8に詳しく説明されている。 Darkfield microscope is described in detail in Non-Patent Document 8. 暗視野顕微鏡法は、試料へ斜めから光を照射して、生じた散乱光や反射光を観察する方法である。 Dark field microscopy, by irradiating light from the oblique to the sample, a method of observing the resulting scattered light and reflected light. この方法では、明視野顕微鏡とは逆に、視野の背景が黒く抜け、試料が光って見える。 In this method, contrary to the bright-field microscope, the background of the field of view omission black, looks shining sample. また、通常の光学顕微鏡に暗視野コンデンサーを挿入するだけでこの方法が実現できる。 Further, the method can be realized only by inserting a dark field condenser ordinary optical microscope. 物体表面や内部の微細な構造の観察には不向きであるが、可視光の波長よりも小さな物体の存在を高いコントラストで観察することが可能である。 Is not suitable for observation of the object surface or the interior of a fine structure, it is possible to observe the presence of a small object than the wavelength of visible light with high contrast. 暗視野顕微鏡法によれば直径20nmのべん毛線維もはっきりと観察可能である。 Flagellar fiber diameter 20nm According to dark field microscopy can also be clearly observed. 高輝度照明を用いて屈折率の高い直径4nmの金属微粒子を検出することも可能である。 It is also possible to detect the fine metal particles having a high refractive index diameter 4nm using high intensity illumination. ただし、タンパク質からなる生体超分子を溶液中で観察する場合、直径15nm程度が限界である。 However, when observing a biological supramolecular consisting proteins in solution, it is limited to a diameter of about 15 nm.

特開2004−165587 Patent 2004-165587

本願発明者が鋭意検討した結果、次のことが判明した。 Results inventors have studied intensively, the following was found.

上述したように、従来の単分子シーケンス方式では、分析すべき試料DNA断片分子が基板面にランダムに固定される。 As described above, in the conventional single-molecule sequence method, the sample DNA fragment molecules to be analyzed is randomly fixed to the substrate surface. それ故、例えば、DNA分子同士の間隔が平均1μmになるように調整した場合、分子間の距離が1μmより大きな場合もあれば、1μmより近接する場合も存在する。 Thus, for example, if the interval between DNA molecules with each other was adjusted to average 1 [mu] m, if when the distance is larger than 1 [mu] m even between molecules also exist when the closer 1 [mu] m. 従って、DNA分子が基板面にランダムに固定される場合、DNA分子同士の平均間隔より細かな間隔で蛍光像を検出する必要がある。 Therefore, if the DNA molecules are randomly fixed to the substrate surface, it is necessary to detect a fluorescent image with finer intervals than the average spacing of the DNA molecules together. 平均間隔1μmでランダムに固定されたDNA分子を互いに分離して検出するためには、基板面に換算して、1μmの数10分の1間隔で計測する必要がある。 For separating and detecting DNA molecules fixed randomly average interval 1 [mu] m from each other, in terms of the substrate surface, it is necessary to measure at one interval of a few tenth of 1 [mu] m. つまり、DNA分子がランダムに固定されている場合とDNA分子が格子状に規則正しく理想的に固定されている場合とを比較すると、前者では計測に数100倍の画素数が必要になる。 That is, if the DNA molecule DNA molecules are fixed randomly when comparing the case where are regularly ideally secured in a grid pattern, it is necessary to count the number of pixels 100 times the measurement in the former. 高画素数の2次元センサは低画素数のそれよりも高価である為、検出系の2次元センサのコストを低減させるために、DNA分子を基板に1μm程度の間隔で規則正しく固定することが望まれる。 For two-dimensional sensor of the large number of pixels it is more expensive than that of the low number of pixels, in order to reduce the cost of the two-dimensional sensor of the detection system, desired to regularly fixed at intervals of about 1μm DNA molecules to the substrate It is.

また、金微粒子を基板上に規則正しく配置する方法として、EB法が考えられる。 Further, as a method of regularly arranged fine gold particles on a substrate, EB method is conceivable. 電子線により、1μm間隔で10−100nm程度の大きさのレジストを除去し、その露出面を官能基で修飾し、金微粒子と共有結合させる方法である。 By electron beam, the resist is removed in 10-100nm about size in 1μm intervals, and modifying the exposed surface with a functional group, a method of covalently bonding with the gold particles. しかし、EB法は電子線で一筆書きするものであるため、スループットの向上が難しく、また、コストがかかるという問題も予想される。 However, EB method because it is intended to write one stroke with an electron beam, the improvement of throughput is difficult and it is expected also a problem that cost. EB法を、金微粒子を規則正しく固定した基板の量産に用いることは困難と考えられる。 The EB method, be used in the mass production of regularly fixed substrate gold particles is considered difficult. 従って、低コストで金微粒子を基板上に規則正しく効率よく配置する方法が求められた。 Therefore, a method of placing well regularly efficiently gold particles on a substrate at low cost has been demanded.

計測の対象となる単一生体分子を固定した金属微粒子を1個ずつμmオーダーの間隔で基板上に規則正しく、高速かつ安価に配置する方法は報告されていない。 The fine metal particles with a fixed single biomolecules to be measured regularly on the substrate in one by one μm order of distance, speed and a method of inexpensively arrangement has not been reported.

本発明の目的は、単一生体分子等を固定できる微粒子等を1個ずつμmオーダーの間隔で基板等に規則正しく、高速かつ安価に配置することに関する。 An object of the present invention, regularly to a substrate or the like at intervals of μm order the fine particles capable of fixing a single biological molecule or the like one by one, fast and relates to low cost arrangement.

本発明は、所定確率で微粒子等を含む液滴を基板等に配置し、所定位置における微粒子等の存在を判定し、基板等の所定位置に微粒子等を配置することに関する。 The present invention relates to a droplet containing a particle or the like is disposed on a substrate or the like, to determine the presence of fine particles in a predetermined position, placing the fine particles in a predetermined position of the substrate or the like at a predetermined probability.

より具体的には、例えば、計測の対象となる単一の分子を保持する単一の微粒子を、光透過性を持つ基板上に規則正しく複数配置する方法である。 More specifically, for example, a single particle to retain a single molecule to be measured is a method of arranging a plurality regularly on a substrate having a light transmitting property. 単一生体分子を固定した金属微粒子を含んだ液滴をインクジェット法により基板上に吐出し、固定する。 Discharged onto a substrate by an ink-jet method droplets containing fine metal particles with a fixed single biomolecule fixed. また、吐出される液滴内に含まれる微粒子の数を0.1個 〜1以下になるように微粒子を含む溶液の濃度を調整する。 Also, adjusting the concentration of the solution containing the fine particles so that the number of fine particles contained in the discharged are within the droplet to 0.1 or to 1 or less. また、暗視野顕微鏡法を用いて、基板上に吐出された液滴中内の微粒子の個数を実時間で計測する。 Further, by using a dark field microscopy to measure the number of particles in the droplet ejected onto the substrate in real time. また、基板はXY方向に駆動が可能であり、基板の任意の領域に液滴を吐出できる。 The substrate is capable of driving the XY direction can eject droplets in any area of ​​the substrate.

デバイス作成装置では、例えば、基板の上方から基板に対して微粒子を吐出し、基板の下方から微粒子の個数および有無を暗視野顕微鏡により計測する。 In device fabrication apparatus, for example, discharging the fine particles to the substrate from above the substrate, to measure the number and presence or absence of particulates by dark-field microscopy from below the substrate. 基板は、XY方向に任意に駆動できる。 Substrate can be driven optionally in the XY direction. 得られた微粒子数の情報から、微粒子が固定されていない領域に対して再度インクジェット法により液滴を吐出する。 From the obtained information number of fine particles, discharging droplets again by an ink jet method to a region microparticles it is not fixed. これを繰り返すことにより、最終的に基板上に計測の対象となる単一の分子を保持する単一微粒子を基板上に規則正しく複数配置できる。 By repeating this, the final single particle to retain a single molecule to be measured on the substrate can be more disposed regularly on the substrate.

本発明により、微粒子等をμmオーダーの間隔で基板等に高速かつ安価に配置できる。 The present invention, the fine particles can be accelerated and inexpensively disposed on a substrate or the like at intervals of μm order.

以下、上記及びその他の本発明の新規な特徴と効果について、図面を参酌して説明する。 Hereinafter, novel features and effects of the above and other of the present invention will be described with reference to the drawings. 尚、図面はもっぱら発明の理解に用いるものであり、権利範囲を限定するものではない。 It should be noted that the drawings are to be used exclusively for understanding the invention and is not intended to limit the scope.

本実施例では、単一生体分子を固定した金微粒子を基板上に規則正しく複数配置する方法、これを用いて作製したデバイス、及び、このデバイス作製装置について、図1を用いて説明する。 In this embodiment, a method of arranging a plurality regularly fine gold particles with a fixed single biomolecules onto a substrate, devices fabricated using the same, and, for this device manufacturing apparatus will be described with reference to FIG.

本実施例の微粒子配置方法は、微粒子を含む溶液を準備し、溶液の液滴を基板の所定位置に吐出し、基板の所定位置における微粒子の存在を判定し、微粒子を基板の所定位置に配置する。 Particle arranging method of the present embodiment, by providing a solution containing fine particles, discharging droplets of the solution at a predetermined position of the substrate, to determine the presence of particles in a given position of the substrate, placing the fine particles in a predetermined position of the substrate to.

また、本実施例のデバイス作製装置は、計測の対象となる単一の分子を保持する微粒子を保持できる基板を2次元方向に任意の距離に移動させる手段と、基板上に微粒子を1個ずつ配置する手段と、基板上において微粒子の存在・非存在あるいは個数を計測する手段と、基板これら手段を統合して制御し、基板上の異なる位置に複数の微粒子を1個ずつ規則正しく複数配置する手段とを有する。 The device manufacturing apparatus of this embodiment, the means for moving the arbitrary distance of the substrate that can retain the particles that hold a single molecule to be measured in two dimensions, one by one particulate on a substrate and means for placing, and means for measuring the presence or absence or the number of particles on the substrate, the substrate is controlled to integrate these means, means providing a plurality regularly multiple particles one by one in different positions on the substrate with the door.

また、微粒子を基板上に配置する方法が、インクジェット方式によるものであり、超微細径のノズルの先端への電圧引火によって、微粒子を含む流体液滴を基板に吐出する。 Further, a method of placing the particles on the substrate is by an ink jet system, the voltage ignition to the tip of the ultra-fine diameter of the nozzle, for ejecting fluid droplets containing fine particles on the substrate.

また、基板が光透過性である。 The substrate is light transmissive.

また、基板上に吐出された流体液滴に含まれる微粒子の存在・非存在あるいは個数を、暗視野顕微鏡法により計測する手段を有する。 Moreover, the presence or absence or the number of fine particles contained in fluid drops ejected on a substrate, comprising means for measuring by dark field microscopy.

また、流体液滴を1液滴基板上に配置するごとに、基板を一定距離移動させ、基板の新たな位置に再び流体液滴を吐出する動作を繰り返すことにより、複数の微粒子を1個ずつ基板上の異なる位置に規則正しく複数配置する手段を有する。 Also, each time placing the fluid droplet on a droplet substrate, the substrate was constant distance moved, by repeating the operation of ejecting again fluid droplets to a new position of the substrate, one by one a plurality of fine particles having means providing a plurality regularly at different positions on the substrate.

また、暗視野顕微鏡法によって微粒子の存在が検出されなかった位置にノズルが位置するように基板を移動させ、再度流体液滴を吐出する。 Further, the substrate is moved so that the nozzle is positioned at a position where the presence of particles is not detected by the dark-field microscopy, it ejects fluid droplets again.

また、暗視野顕微鏡法によって基板上に微粒子の存在が検出されるまで連続して流体液滴の吐出を繰り返し、微粒子の存在が検出された場合に、基板を一定距離移動させる動作を繰り返すことにより、基板上の異なる位置に複数の微粒子を1個ずつ規則正しく配置する。 Furthermore, repeated discharge of fluid droplets continuously until the presence of the microparticles is detected on a substrate by dark field microscopy, if the presence of particles is detected, by repeating the operation of the substrate by a predetermined distance moved , regularly arranging a plurality of fine particles one by one in different positions on the substrate.

また、基板を移動させる手段が、ステッピングモータあるいはピエゾにより構成される手段である。 Further, it means for moving the substrate is a means constituted by a stepping motor or a piezo.

また、インクジェット方式の超微細径のノズルより吐出される流体液滴の体積がフェムトリットル程度であり、ノズルの直径が0.5から1.5μm程度である。 The volume of the fluid droplets ejected from ultra fine diameter of the nozzle of the ink jet system is about femtoliters, the diameter of the nozzle is 1.5μm order of 0.5.

また、インクジェット方式の超微細径のノズルを複数に配置し、ノズルによる流体液滴の吐出を独立に制御する。 Also, the ultra fine diameter of the nozzle of the ink jet system arranged in a plurality, for independently controlling the discharge of fluid droplets by the nozzle.

また、ビオチンとストレプトアビジンとの結合や、化学的な共有結合により、微粒子を基板に配置している。 The coupling or between biotin and streptavidin, the covalent chemical bond, are arranged particles to the substrate.

本装置では、インクジェット方式のノズル101,光透過性を持つ基板102,暗視野顕微鏡用対物レンズ104,暗視野観察用光源108,ダイクロイックミラー109, In this apparatus, the nozzle 101 of the ink jet method, a substrate 102 having a light transmitting property, the objective lens 104 dark field microscope, dark field observation light source 108, dichroic mirrors 109,
2次元センサカメラ105,制御PC106,ステージ駆動モータ110,任意波形発生装置111,高電圧アンプ107,圧力調整器112から構成される。 2-dimensional sensor camera 105, the control PC 106, a stage driving motor 110, the arbitrary waveform generator 111, a high voltage amplifier 107, and a pressure regulator 112. 本実施例ではノズル101,暗視野顕微鏡用対物レンズ104,2次元センサカメラ105が同一光軸上に配置される。 Nozzle 101 in this embodiment, the objective lens 104, 2-dimensional sensor camera 105 is disposed on the same optical axis for dark field microscopy. また、暗視野観察用光源108は光軸に対して垂直に配置される。 Also, dark field observation light source 108 is arranged perpendicularly to the optical axis.

制御PC106からの吐出信号は任意波形発生装置111に送られる。 Ejection signal from the control PC106 is sent to the arbitrary waveform generator 111. 任意波形発生装置111で発生した電圧は高電圧アンプ107を通して、ノズル101内の電極へと伝えられる。 Voltage generated by the arbitrary waveform generator 111 through a high voltage amplifier 107, is transmitted to the electrode in the nozzle 101. ノズル101内の溶液は帯電し、基板に対して液滴103が吐出される。 Solution nozzle 101 is charged, the droplets 103 are ejected to the substrate.

インクジェット方式のノズル101の直径は0.01μm 〜25μmである。 The diameter of the nozzle 101 of the ink jet method is 0.01μm ~25μm. ノズル101はフェムトリットル、つまり直径0.1μmから1.5μmの流体である液滴103を基板102に対して吐出することができる。 Nozzle 101 can discharge femtoliters, i.e. the droplets 103 is 1.5μm fluid diameter 0.1μm with respect to the substrate 102. 暗視野顕微鏡用対物レンズ104は暗視野観察用光源108からの照明光を金微粒子の結像には用いず、金微粒子によって散乱された光だけを結像させる。 Darkfield microscope objective lens 104 is not used for the imaging of gold particles illumination light from the dark field observation light source 108, focusing only light scattered by the gold particles. そのために、暗視野顕微鏡用対物レンズ104は開口絞り機構を持つ。 Therefore, the objective lens 104 dark field microscope with an aperture stop mechanism. 照明光が直接暗視野顕微鏡用対物レンズ104に入射しないように、開口絞りを適切な調整する。 As the illumination light is not incident on the objective lens 104 for direct dark field microscope and appropriate adjustment of the aperture stop. また、本実施例において暗視野観察用光源108はハロゲンランプを用いたが、これを水銀ランプ,キセノンランプ、更にはレーザー光を観察用光源として用いることができる。 Also, dark field observation light source 108 in this embodiment uses the halogen lamp, which mercury lamp, xenon lamp, and more can be used as an observation light source of the laser beam.

制御PC106からの吐出信号は任意波形発生装置111に送られる。 Ejection signal from the control PC106 is sent to the arbitrary waveform generator 111. 任意波形発生装置111で発生した電圧は高電圧アンプ107を通して、ノズル101内の電極へと伝えられる。 Voltage generated by the arbitrary waveform generator 111 through a high voltage amplifier 107, is transmitted to the electrode in the nozzle 101. ノズル101内の溶液は帯電し、基板に対して液滴103が吐出される。 Solution nozzle 101 is charged, the droplets 103 are ejected to the substrate. なお、本実施例では、吐出された液滴103に含まれる金微粒子の個数は平均0.1 個である。 In this embodiment, the number of the gold fine particles contained in the droplets 103 ejected is 0.1 on the average. これはノズル101に充填する金微粒子溶液の濃度を調整することにより達成される。 This is accomplished by adjusting the concentration of the gold fine particles solution to be filled in the nozzle 101. また、金微粒子はノズル101内の水溶液内で均一に分散している。 Moreover, the gold fine particles are uniformly dispersed in an aqueous solution in the nozzle 101.

本実施例では1個の液滴103を基板102に対して吐出する度に、基板102を一定間隔ごとに移動させる。 Each time that eject one droplet 103 with respect to the substrate 102 in this embodiment moves the substrate 102 at regular intervals. これは制御PC106によりステージ駆動モータ110を駆動させることにより達成される。 This is accomplished by driving the stage drive motor 110 by a control PC 106. 基板102を駆動させた後、制御PC106は吐出信号を任意波形発生装置111に送る。 After driving the substrate 102, the control PC106 sends a discharge signal to the arbitrary waveform generator 111. 任意波形発生装置111で発生した電圧は高電圧アンプ107を通して、ノズル101内の電極へと伝えられる。 Voltage generated by the arbitrary waveform generator 111 through a high voltage amplifier 107, is transmitted to the electrode in the nozzle 101. ノズル101内の溶液は帯電し、基板に対して液滴103が吐出される。 Solution nozzle 101 is charged, the droplets 103 are ejected to the substrate. より具体的に説明するために図2を用いて以下に説明する。 Is described below with reference to FIG. 2 to be described more specifically. ノズル201から液滴202,203,204が連続的に吐出される。 Droplets 202, 203 and 204 are continuously discharged from the nozzle 201. 基板205は液滴202,203,204の吐出毎に一定の間隔分駆動される。 Substrate 205 is driven fixed intervals fraction for each ejection of droplets 202, 203 and 204. 液滴202,203,204内には金微粒子206が含まれる。 Is within the droplets 202, 203 and 204 include gold particles 206. また、金微粒子206には単一の1本鎖オリゴDNAが固定されている。 Moreover, the gold particles 206 single-stranded oligo DNA single is fixed. これにより、単一の1本鎖オリゴDNAを固定した単一の金微粒子206を基板205上に配置することが可能となる。 Thus, it is possible to arrange a single gold particles 206 with a fixed single single-stranded oligo DNA on the substrate 205. この実施例では基盤206が駆動するが、必ずしもこの構成に限定されるわけではなく、インクジェットのノズル201が移動してもよい。 While base 206 in this embodiment is driven, but is not necessarily limited to this arrangement, ink jet nozzles 201 may move.

また、図3に単一の1本鎖オリゴDNAを固定化した金微粒子を含んだ液滴の乾燥工程について説明する。 Also, it will be described drying step of the droplets containing the immobilized gold particles of a single single-stranded oligo DNA in FIG. 基板304上に吐出された液滴301内には金微粒子303が含まれている。 The in the droplet 301 ejected onto the substrate 304 contains gold particles 303. 金微粒子303には単一の1本鎖オリゴDNA302が固定されている。 The gold particles 303 single single-stranded oligos DNA302 is fixed. 吐出された液滴301はフェムトリットルの体積であり、直径は1μm程度である。 The droplet 301 ejected the volume of femtoliters and a diameter of about 1 [mu] m. また、金微粒子303の直径は1nmから100nmの範囲にある。 The diameter of the gold fine particles 303 is in the range of 1nm to 100 nm. 液滴301は基板304に着弾し、液滴の301乾燥が基板304上で速やかに進行する。 Droplet 301 lands on the substrate 304, 301 drying the droplets rapidly proceeds on the substrate 304. 乾燥時における液滴301のキャピラリー・フォースより液滴301と基板304の接点に金微粒子303は引き寄せられる。 Gold particles 303 to the contact of the liquid droplet 301 from the capillary force of the liquid droplet 301 during the drying and the substrate 304 are drawn. このキャピラリー・フォースの効果により基板301上に複数の金微粒子303を規則正しく配列させることができる。 This due to the effect of capillary forces can be regularly arranging a plurality of gold fine particles 303 on the substrate 301.

また、基板304はチオール基で基板表面が修飾されており、金微粒子303は基盤304表面に共有結合される。 The substrate 304 is modified the substrate surface with a thiol group, gold fine particles 303 are covalently bonded to the base 304 surface. 本実施例では金とチオール基の反応を用いたが、反応はこれに限定されるものではなく、金とアミノ基、マレイミド基とアミノ基、ビオチンとストレプトアビジンなどの公知の各種結合法を用いてもよい。 In this embodiment, using the reaction of gold and the thiol group, the reaction is not limited to this, gold and amino group, a maleimide group and an amino group, various known coupling methods such as biotin and streptavidin using it may be.

また、金微粒子303と液滴301との体積比は1:1000以下であり、インクジェットのノズルに充填される金微粒子溶液の濃度は極めて薄い。 Further, the volume ratio of the gold fine particles 303 and the droplet 301 1: 1000 or less, the concentration of gold particles a solution which is filled in the ink jet nozzles are extremely thin. 具体的には3センチ・ポアズ(水の粘度は1センチ・ポアズ)以下である。 Specifically (viscosity of water 1 cm-poise) 3 centimeters poise or less. 従ってインクジェット方式による微粒子ペースト法で問題となるノズルの目詰まりなどの問題は本実施例においては発生しない。 Therefore not occur in problems present embodiment, such as clogging of the nozzles in question in particulate paste method by an inkjet method.

このようにして液滴103吐出、基板102の移動についての動作を繰り返すことにより、複数の液滴103を基板102上に吐出し、配置することが可能となる。 In this way, the droplet 103 ejected, by repeating the operation for the movement of the substrate 102, ejecting a plurality of droplets 103 on the substrate 102, can be arranged. また、この基板102の移動の間隔は0.1 から100μmの範囲で制御することができる。 The distance of the movement of the substrate 102 can be controlled in the range of 0.1 to 100 [mu] m. 本実施例の場合、間隔を1μmに設定した。 In this embodiment, setting the interval 1 [mu] m.

上記方法により、基板102上には4×10 7の個数の液滴103を配置する。 By the method described above, placing a number of droplets 103 of 4 × 10 7 is on the substrate 102. ノズル103に与える電気信号の周波数は10kHzのオーダーであるので、基板102上に液滴103を4×10 7個配置するために必要な時間は約1時間と見積もられる。 Since the frequency of the electrical signal applied to the nozzle 103 is 10kHz order of the time required for placing the droplet 103 4 × 10 7 cells on the substrate 102 is estimated to be about 1 hour. また、この周波数を更に高速化することにより、基板作製に要する時間を短縮することも可能である。 Moreover, by further speeding up the frequency, it is possible to shorten the time required for substrate production.

ノズル101に充填された溶液内の金微粒子の濃度が決まっている場合(液滴103あたりに含まれる金微粒子の個数が決まっている場合)、液滴103に含まれる金微粒子の個数はポアソン分布に従う。 If the concentration of gold particles in the solution filled in the nozzle 101 are determined (if the number of the gold fine particles contained per liquid droplet 103 is fixed), the number of the gold fine particles contained in the droplets 103 is Poisson distribution according to the. よって、ノズル101に充填する微粒子溶液の濃度を調整することにより、吐出される液滴103に含まれる微粒子の数を確率的に制御することが可能である。 Therefore, by adjusting the concentration of the particulate solution to be filled into the nozzle 101, it is possible to stochastically control the number of particles contained in the droplet 103 to be ejected. ポアソン分布の式は p(x)=λ/x! Expression of the Poisson distribution is p (x) = λ / x! ・exp(−λ) · Exp (-λ)
(λ:1液滴に含まれる微粒子の平均個数,x:1液滴に含まれる微粒子の個数) (Lambda: the average number of fine particles contained in the first droplet, x: the number of fine particles contained in 1 drop)
で与えられる。 It is given by. 1液あたり平均0.1個の金微粒子が含まれる液滴103を多数基板上に吐出した場合、1個の金微粒子が基板102上に配置される確率は9.0%である。 If discharging droplets 103 that contains the average 0.1 pieces of gold particles per liquid plurality on a substrate, the probability of one of the gold fine particles are disposed on the substrate 102 is 9.0%. 同様に0個,2個,3個の確率は90.5%,0.5%,0.0%と見積もられる。 Similarly 0, 2, 3 probability 90.5%, 0.5% is estimated to be 0.0%. この確率分布を表1に示す。 Shows this probability distribution is shown in Table 1. この確率分布によれば、吐出される液滴103の99.5%はその内部に金微粒子を1個保持するか、しないかのいずれかの状態となる。 According to this probability distribution, 99.5% of the droplets 103 ejected becomes one of the states of whether or not to hold one fine gold particles therein.

吐出された液滴103内に金微粒子の個数を計測する方法として暗視野顕微鏡法を用いる。 As a method of measuring the number of gold particles in the discharged in the droplet 103 using dark field microscopy. 暗視野顕微鏡法を用いて液滴103内の金微粒子の存在・非存在を正確に判定することができる。 The presence or absence of the gold particles in the droplet 103 can be determined accurately by using a dark-field microscopy. また、1個の金微粒子と2個、あるいは複数個以上凝集してしまった金微粒子を区別することが可能である。 Further, it is possible to distinguish one gold particles and two, or gold particles had aggregated plurality or more. 光の波長よりも小さいナノメートルオーダーの金微粒子からの散乱光強度はレイリー散乱で説明される。 Scattered light intensity from small nanometer gold particles than the wavelength of light is described by Rayleigh scattering. レイリー散乱光強度は、金微粒子凝集物の直径の2乗に比例する。 Rayleigh scattered light intensity is proportional to the square of the diameter of the gold fine particle aggregates. 従って、2個の金微粒子凝集物からは単一金微粒子の4倍の散乱光が発せられる。 Thus, four times the scattered light of a single gold particles are emitted from the two gold particles agglomerate. 同様に3個の金微粒子凝集物からは単一金微粒子の9倍の散乱光が発せられる。 Similarly nine times the scattered light of a single gold particles is emitted from the three gold particles agglomerate. 従って、輝点の散乱光強度を計測することにより、暗視野顕微鏡法を用いて金微粒子の個数を正確に判定することができる。 Thus, by measuring the scattered light intensity of bright spots, it is possible to accurately determine the number of gold particles using the dark-field microscopy.

また、液滴内103内に0.1 〜1個の金微粒子を含む具体的な濃度は、金微粒子の濃度は、金微粒子の大きさにも依存するが、10 -6 〜10 -15 %w/vの範囲に含まれる。 Moreover, the specific concentrations that include the 0.1-1 pieces of gold particles in Ekishizukunai 103, the concentration of gold particles varies depending on the size of the gold particles, 10 -6 to 10 -15% It is included in the scope of the w / v.

暗視野顕微鏡法を行う場合、具体的には暗視野観察用光源108からの照明光をダイクロイックミラー109で光軸方向に反射し、暗視野顕微鏡用対物レンズ104を通して基板102を照明する。 When performing dark field microscopy, in particular reflected in the optical axis direction illumination light by the dichroic mirror 109 from the dark field observation light source 108 illuminates the substrate 102 through the objective lens 104 for dark field microscopy. 液滴103内に微粒子が存在する場合、散乱光が発生し、暗視野顕微鏡用対物レンズ104で集光され、金微粒子の像が2次元センサカメラ105上に決像する。 If there are particles in the droplet 103, the scattered light is generated, is focused by the objective lens 104 dark field microscope, the image of the gold particles is Kezzo on the two-dimensional sensor camera 105. 液滴103内に微粒子が存在しない場合、散乱光は発生せず、2次元センサカメラ105上では光が検出されない。 If fine particles are not present in the droplet 103, the scattered light is not generated, light is not detected on the two-dimensional sensor camera 105. この方法を用いることで、ノズル101から液滴103が吐出された直後にリアルタイムで基板102上における液滴103内の金微粒子の個数を検出することができる。 By using this method, it is possible to detect the number of gold particles in the droplet 103 on the substrate 102 on a real-time immediately after the droplet 103 is ejected from the nozzle 101. 基板102上には4×10 7個の液滴103が配置される。 The substrate 102 is disposed 4 × 10 7 cells of the droplet 103. これを基板102上への第1回目の金微粒子の配置とする。 This is the arrangement of the first fine gold particles to the substrate 102 above. また、各々の液滴103における金微粒子の個数についての情報は制御PC106により記録される。 Further, the information about the number of gold particles in each of the droplet 103 is recorded by the control PC 106.

更に、制御PC106は基板102上の金微粒子が存在していない領域をノズル101直下に移動させ、電圧をノズル101に加えることで液滴103を基板102上に再配置する。 Furthermore, the control PC106 moves the area where gold particles on the substrate 102 is not present directly below the nozzle 101, to reposition the droplet 103 on the substrate 102 by applying a voltage to the nozzle 101. ここで、以前に配置された液滴103は既に蒸発しているため、液滴103に対して基板102の状態は液滴103が初めて吐出される状態と同一である。 Here, since the droplet 103 previously placed already evaporated, the state of the substrate 102 relative to the droplet 103 is identical to the state in which the droplet 103 is first discharged. 液滴103の吐出した後、暗視野顕微鏡用対物レンズ104により基板102上の微粒子の個数を検出する。 After ejection of the droplet 103, it detects the number of particles on the substrate 102 by the objective lens 104 for dark field microscopy. その後基板102を1μm移動させ、液滴103の吐出を繰り返す。 Then the substrate 102 is 1μm move, repeated discharge of liquid droplets 103. これにより、基板102上への第2回目の金微粒子の配置を行う。 Thus, performing the placement of the second fine gold particles to the substrate 102 above.

この液滴103の配置を第10回まで回繰り返すことにより、基板102上で金微粒子を配置したい4×10 7個の位置の60.1%について1個の金微粒子を配置することができる。 By repeating turn the placement of the droplet 103 to 10th, it is possible to arrange one of the gold particles for 60.1% of 4 × 10 7 cells where you want to place the gold particles on the substrate 102. 同様に0個,2個,3個の確率は36.8%,3.0%,0.1%である。 Similarly 0, 2, 3 probabilities 36.8%, 3.0%, 0.1%. この確率分布を表2に示す。 Shows this probability distribution is shown in Table 2. なお、この配置の回数は10回に限定されるものではなく、任意に設定可能である。 Incidentally, the number of this arrangement is not limited to 10 times, it can be set arbitrarily.

また、本実施例では単体のノズル101を用いたが、複数のノズルを並列化することにより、複数の個所あるいは複数の基板について並列に複数の液滴を配置することもできる。 Further, in the present embodiment was used single nozzle 101, by parallelizing a plurality of nozzles can also be arranged a plurality of droplets in parallel for a plurality of positions or a plurality of substrates.

また、本実施例では、基板102に1個の液滴103を配置した後に、基板102を移動させ、基板102の異なる位置に液滴103を吐出し、配置したが、次のようにしても良い。 Further, in the present embodiment, after placing one droplet 103 on the substrate 102 to move the substrate 102, ejecting droplets 103 at different positions on the substrate 102 has been placed, even in the following manner good.

基板102上の目的となる位置について、ノズル101より連続して液滴103の吐出を行う。 For a target position on the substrate 102, and the ejection of droplets 103 consecutively from the nozzle 101. 1個の金微粒子が暗視野顕微鏡用対物レンズ104により検出・確認されると同時に、制御用PC106は任意波形発生装置111への出力を停止する。 At the same time one of the gold particles is detected and confirmed by the objective lens 104 dark field microscope, control PC106 stops the output to the arbitrary waveform generator 111. 次に制御用PC106は基板102を1μm駆動させ、再び液滴103の吐出を開始する。 Then control PC106 is the substrate 102 is 1μm driven again to start the ejection of droplets 103. これらの動作を繰り返し行うことで、単一生体分子を固定した金微粒子を基板上に規則正しく複数配置することができる。 By repeating these operations, the gold fine particles with a fixed single biomolecule may be more disposed regularly on the substrate.

本実施例により、単一生体分子を固定した金属微粒子を1個ずつμmオーダーの間隔で基板上に規則正しく、高速かつ安価に配置できる。 According to this embodiment, regularly on the substrate at intervals of μm order metal particles fixed single biomolecule one by one, fast and low cost arrangement. これにより、蛍光測定に必要な2次元センサの画素数を従来と比較して10倍から、30倍以下、更には数100倍以下へと減らすことができる。 Thus, from the 10-fold compared number of pixels of the two-dimensional sensor with the conventional need for fluorescence measurements, 30 times or less, further it can reduce to several hundred times less. 従って、計測のスループットの大幅な向上を達成できる。 Accordingly, it can be achieved significant improvement in the throughput of measurement. また、2次元センサに必要なコストを低減することができる。 Further, it is possible to reduce the cost required two-dimensional sensor. また、金微粒子の1分子蛍光増強効果により、蛍光測定のS/Nを増加させ、データの信頼性を高めることが可能となる。 Further, the single molecule fluorescence enhancement effect of the gold particles, to increase the S / N of the fluorescence measurement, it is possible to improve the reliability of the data. 従って、計測のスループットの大幅な向上,コストダウン,データの信頼性を向上させることができる。 Thus, significant improvement in the throughput of measurement, cost, thereby improving the reliability of the data.

実施例の基本構成を示す模式図。 Schematic diagram showing the basic structure of the embodiment. 実施例における、基板上への液滴の吐出方法についての説明図。 In the embodiment, explanation diagram of method for discharging a liquid droplet onto the substrate. 実施例における、基板上への単一1本鎖オリゴDNAを固定した1個の金微粒子の固定法についての説明図。 In the embodiment, explanation diagram for fixation of one of the gold fine particles fixed a single single-stranded oligo DNA onto the substrate.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

101,201 インクジェットのノズル102,205,304 基板103,202,203,204,301 液滴104 暗視野顕微鏡用対物レンズ105 2次元センサカメラ106 制御PC 101 and 201 inkjet objective lens 105 the two-dimensional sensor camera 106 controlling PC nozzles 102,205,304 substrate 103,202,203,204,301 droplet 104 darkfield microscopy
107 高電圧アンプ108 暗視野観察用光源109 ダイクロイックミラー110 ステージ駆動モータ111 任意波形発生装置112 圧力調整器207,302 単一1本鎖1本鎖オリゴDNA 107 high-voltage amplifier 108 dark field observation light source 109 dichroic mirror 110 stage drive motor 111 arbitrary waveform generator 112 pressure regulator 207,302 single single-stranded single stranded oligo DNA

Claims (22)

  1. 微粒子を含む溶液を準備し、 Prepare a solution containing fine particles,
    溶液の液滴を基板の所定位置に吐出し、 Ejecting droplets of the solution to a predetermined position of the substrate,
    基板の所定位置における微粒子の存在を判定し、 To determine the presence of particles in a predetermined position of the substrate,
    微粒子を基板の所定位置に配置する微粒子配置方法であって、 The particles A particle arranging method of placing in a predetermined position of the substrate,
    吐出される液滴に含まれる微粒子の数が0.1 〜1個となるように、微粒子を含む溶液の濃度を調整する方法。 As the number of fine particles contained in the droplets discharged becomes 0.1 to 1 or, a method of adjusting the concentration of the solution containing fine particles.
  2. 請求項1記載の微粒子配置方法であって、 A fine placement method according to claim 1, wherein,
    インクジェット方式により、溶液の液滴を基板の所定位置に吐出することを特徴とする方法。 By an inkjet method, a method which is characterized by discharging droplets of the solution at a predetermined position of the substrate.
  3. 請求項2記載の微粒子配置方法であって、 A fine placement method according to claim 2,
    前記インクジェット方式が、ノズルの先端への電圧引火によることを特徴とする方法。 The ink jet system, wherein the by voltage ignition to the tip of the nozzle.
  4. 請求項1記載の微粒子配置方法であって、 A fine placement method according to claim 1, wherein,
    前記液滴の体積が、フェムトリットル程度であることを特徴とする方法。 Wherein the volume of the droplet is on the order of femto-liters.
  5. 請求項1記載の微粒子配置方法であって、 A fine placement method according to claim 1, wherein,
    基板の所定位置における微粒子の個数を計測することを特徴とする方法。 Method characterized by measuring the number of particles in a predetermined position of the substrate.
  6. 請求項1記載の微粒子配置方法であって、 A fine placement method according to claim 1, wherein,
    光を用いた計測法により、基板の所定位置における微粒子の存在を判定することを特徴とする方法。 Method characterized in that by using optical metrology, determining the presence of particles in a predetermined position of the substrate.
  7. 請求項1記載の微粒子配置方法であって、 A fine placement method according to claim 1, wherein,
    暗視野顕微鏡法により、基板の所定位置における微粒子の存在を判定することを特徴とする方法。 The dark-field microscopy, wherein determining the presence of particles in a predetermined position of the substrate.
  8. 請求項1記載の微粒子配置方法であって、 A fine placement method according to claim 1, wherein,
    前記基板が、光透過性を持つことを特徴とする方法。 Wherein said substrate is characterized by having a light transmitting property.
  9. 請求項1記載の微粒子配置方法であって、 A fine placement method according to claim 1, wherein,
    前記基板が、ガラス、又は石英ガラスであることを特徴とする方法。 Wherein said substrate is a glass, or quartz glass.
  10. 請求項1記載の微粒子配置方法であって、 A fine placement method according to claim 1, wherein,
    液滴を基板の所定位置に吐出し、当該基板を所定距離移動し、当該基板の新たな位置に液滴を吐出することを特徴とする方法。 Droplets ejected on a predetermined position of the substrate, a method of the substrate with predetermined distance, characterized by discharging droplets to a new position of the substrate.
  11. 請求項1記載の微粒子配置方法であって、 A fine placement method according to claim 1, wherein,
    基板の所定位置における微粒子の存在を判定し、当該所定位置に微粒子が存在しなかった場合に、再度、当該所定位置に液滴を吐出することを特徴とする方法。 How to determine the presence of fine particles, when the fine particles to the predetermined position does not exist, again, characterized by discharging droplets to the predetermined position at a predetermined position of the substrate.
  12. 請求項1記載の微粒子配置方法であって、 A fine placement method according to claim 1, wherein,
    前記微粒子が、1本鎖オリゴDNAを保持していることを特徴とする方法。 Wherein said particles, characterized in that it retains the single-stranded oligo DNA.
  13. 請求項1記載の微粒子配置方法であって、 A fine placement method according to claim 1, wherein,
    前記微粒子が、核酸,タンパク質,糖鎖,糖脂質,ペプチド、又はオリゴを保持していることを特徴とする方法。 Wherein said fine particles, wherein nucleic acids, proteins, sugar chains, glycolipids, that it retains the peptide or oligo.
  14. 請求項1記載の微粒子配置方法であって、 A fine placement method according to claim 1, wherein,
    前記微粒子が、その直径が5〜100nmである金属微粒子であることを特徴とする方法。 The fine particles, wherein the diameter thereof is metal fine particles is 5 to 100 nm.
  15. 請求項1記載の微粒子配置方法であって、 A fine placement method according to claim 1, wherein,
    前記微粒子が、基板に、格子状に配置されることを特徴とする方法。 Wherein said fine particles, the substrate, and being arranged in a grid.
  16. 請求項1記載の微粒子配置方法であって、 A fine placement method according to claim 1, wherein,
    基板に配置された微粒子の間隔が、0.1 〜10μmであることを特徴とする方法。 Interval of microparticles disposed on the substrate, a method which is a 0.1 10 .mu.m.
  17. 請求項1記載の微粒子配置方法であって、 A fine placement method according to claim 1, wherein,
    前記微粒子が、前記基板に10の5〜10乗個配置されていることを特徴とする方法。 Wherein said particles, characterized in that it is 5 to 10-th power arrangement of 10 to the substrate.
  18. 請求項1記載の微粒子配置方法であって、 A fine placement method according to claim 1, wherein,
    ステッピングモータ,エンコーダ付きステッピングモータ,リニアモータ,エンコーダ付きリニアモータ、又はピエゾにより、前記基板を移動させることを特徴とする方法。 A stepping motor, a stepping motor with an encoder, a linear motor, a linear motor with an encoder, or by a piezo, wherein the moving the substrate.
  19. 請求項1記載の微粒子配置方法であって、 A fine placement method according to claim 1, wherein,
    ビオチンとストレプトアビジンとの結合により、前記微粒子が前記基板に保持されていることを特徴とする方法。 The binding of biotin and streptavidin, wherein said fine particles is equal to or held in the substrate.
  20. 請求項1記載の微粒子配置方法であって、 A fine placement method according to claim 1, wherein,
    化学的な共有結合により、前記微粒子が前記基板に保持されていることを特徴とする方法。 By chemical covalent bonds, wherein said fine particles is equal to or held in the substrate.
  21. 請求項1〜20何れかの方法により作成された、基板の所定位置に微粒子が配置されたデバイス。 Devices created, particulates at a predetermined position of the substrate is positioned by any of the method claims 1-20.
  22. 基板を保持する手段と、 It means for holding a substrate,
    基板の所定位置に、微粒子を0.1〜1個含む液滴を吐出する手段と、 A predetermined position of the substrate, and means for ejecting droplets containing 0.1 to 1 pieces of fine particles,
    基板の所定位置における微粒子の存在を判定する手段と、を含み、 Comprising means for determining the presence of particles in a given position of the substrate, and
    請求項1〜20何れかの方法により、 By any of method claims 1 to 20,
    基板の所定位置に微粒子が配置されたデバイスを作成する、デバイス作成装置。 Create a device which fine particles are arranged at a predetermined position of the substrate, the device generating apparatus.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2971846A1 (en) * 2011-02-21 2012-08-24 Commissariat Energie Atomique Method for observation of a sample
JP2012525566A (en) * 2009-04-29 2012-10-22 テレコム・イタリア・エッセ・ピー・アー Method and apparatus for depositing a biological fluid onto a substrate
WO2014021020A1 (en) * 2012-08-03 2014-02-06 株式会社 日立ハイテクノロジーズ Immunoanalysis method and immunoanalysis device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002286729A (en) * 2001-03-26 2002-10-03 Canon Inc Method of manufacturing probe carrier, and its device
JP2005077284A (en) * 2003-09-01 2005-03-24 Seiko Epson Corp Manufacturing device and method for particle array, and method of detecting target substance

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002286729A (en) * 2001-03-26 2002-10-03 Canon Inc Method of manufacturing probe carrier, and its device
JP2005077284A (en) * 2003-09-01 2005-03-24 Seiko Epson Corp Manufacturing device and method for particle array, and method of detecting target substance

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012525566A (en) * 2009-04-29 2012-10-22 テレコム・イタリア・エッセ・ピー・アー Method and apparatus for depositing a biological fluid onto a substrate
FR2971846A1 (en) * 2011-02-21 2012-08-24 Commissariat Energie Atomique Method for observation of a sample
WO2012114237A1 (en) * 2011-02-21 2012-08-30 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Method for observing a sample
CN103620376A (en) * 2011-02-21 2014-03-05 原子能与替代能源委员会 Method for observing sample
US9359631B2 (en) 2011-02-21 2016-06-07 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Method for observing a sample
WO2014021020A1 (en) * 2012-08-03 2014-02-06 株式会社 日立ハイテクノロジーズ Immunoanalysis method and immunoanalysis device
US9823243B2 (en) 2012-08-03 2017-11-21 Hitachi High-Technologies Corporation Immunoanalysis method and immunoanalysis device

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