JP2014226055A - Detection method, detection device, screening method, screening device, and biochip - Google Patents

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高木 誠
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Takehiko Ueda
武彦 上田
正巳 桔梗
Masami Kikyo
正巳 桔梗
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a detection method capable of correctly recognizing an inspection position and obtaining a satisfactory inspection result, a detection device, a screening method, a screening device, and a biochip.SOLUTION: A detection method using a biochip comprises: a first detection step of optically detecting a first gap between a plurality of biomolecule support regions arranged on a first surface of a biochip and a second gap different from the first gap; an alignment step of performing positioning to the plurality of biomolecule support regions based on at least a detection result of the second gap; and a second detection step of detecting affinity between the biomolecule formed in the biomolecule support region and a target included in a specimen.

Description

本発明は、検出方法、検出装置、スクリーニング方法、スクリーニング装置、及びバイオチップに関するものである。   The present invention relates to a detection method, a detection device, a screening method, a screening device, and a biochip.

例えば、生体分子の測定を行う手法として、基板上の複数の領域に配置された生体分子をそれぞれ検体と反応させ、反応後の生体分子を検査する手法が知られている(例えば、下記特許文献1参照)。   For example, as a technique for measuring biomolecules, a technique is known in which biomolecules arranged in a plurality of regions on a substrate are each reacted with a specimen and the biomolecules after the reaction are inspected (for example, the following patent document) 1).

例えば、上記検査は、複数の領域毎に生じる蛍光を顕微鏡装置(測定装置)で測定することによって蛍光の輝度を算出している。一般に、顕微鏡装置によって基板を一度に撮影可能な範囲(視野領域)は、基板の面積よりも小さい。そのため、顕微鏡装置は、基板上の一部を撮影した後、基板が配置されたステージによって測定位置を変えながら各位置で順次撮影を行う。顕微鏡装置は、例えば、干渉計やエンコーダを用いることでステージ上の基板の相対位置を確認している。   For example, in the above examination, the fluorescence intensity is calculated by measuring fluorescence generated in each of a plurality of regions with a microscope device (measuring device). In general, the range (viewing area) in which a substrate can be photographed at once by a microscope apparatus is smaller than the area of the substrate. For this reason, the microscope apparatus captures a part of the substrate and then sequentially captures images at each position while changing the measurement position depending on the stage on which the substrate is arranged. The microscope apparatus confirms the relative position of the substrate on the stage by using, for example, an interferometer or an encoder.

特表2005−513457号公報JP 2005-513457 A

しかしながら、上記従来技術においては、例えば、エンコーダや干渉計が故障した場合や、何らかの要因によって測定位置の位置ズレが発生した状態で基板の撮影を行った場合、基板上の測定位置を正しく認識できず、良好な検査結果が得られないという問題があった。   However, in the above prior art, for example, when an encoder or an interferometer breaks down, or when a substrate is photographed in a state where the measurement position is misaligned for some reason, the measurement position on the substrate can be correctly recognized. Therefore, there was a problem that good test results could not be obtained.

本発明は、上記の事情に鑑み成されたものであって、検査位置を正しく認識することができ、良好な検査結果を得ることができる検出方法、検出装置、スクリーニング方法、スクリーニング装置、及びバイオチップを提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and is capable of correctly recognizing an inspection position and obtaining a good inspection result, a detection apparatus, a screening method, a screening apparatus, and a biotechnology. The purpose is to provide chips.

本発明の第1の態様に従えば、バイオチップを用いる検出方法であって、前記バイオチップの第1面に配置された複数の生体分子支持領域の第1ギャップ及び該第1ギャップとは異なる第2ギャップを光学的に検出する第1検出工程と、少なくとも前記第2ギャップの検出結果に基づいて、前記複数の生体分子支持領域に対する位置合わせを行うアライメント工程と、前記生体分子支持領域に形成された生体分子と検体に含まれる標的との親和性を検出する第2検出工程と、を備える検出方法が提供される。   According to the first aspect of the present invention, there is provided a detection method using a biochip, which is different from the first gap of the plurality of biomolecule support regions arranged on the first surface of the biochip and the first gap. A first detection step for optically detecting the second gap; an alignment step for aligning the plurality of biomolecule support regions based on at least a detection result of the second gap; and formation in the biomolecule support region There is provided a detection method comprising: a second detection step of detecting the affinity between the biomolecule thus made and the target contained in the specimen.

本発明の第2の態様に従えば、バイオチップを用いる検出装置であって、前記バイオチップが配置されるステージと、前記バイオチップの第1面に配置された複数の生体分子支持領域の第1ギャップ及び該第1ギャップとは異なる第2ギャップを介した第1の光と、前記生体分子支持領域に第2の光を照射して得られる第3の光と、を受光するセンサと、前記第1の光の受光結果に基づいて、前記複数の生体分子支持領域の位置合わせを行うアライメント部と、前記第3の光の受光結果に基づいて、前記生体分子支持領域に形成された生体分子と検体に含まれる標的との親和性を検出する検出部と、を備える検出装置が提供される。   According to the second aspect of the present invention, there is provided a detection device using a biochip, the stage on which the biochip is arranged, and a plurality of biomolecule support regions arranged on the first surface of the biochip. A sensor that receives the first light through the first gap and the second gap different from the first gap, and the third light obtained by irradiating the biomolecule supporting region with the second light; An alignment unit that aligns the plurality of biomolecule support regions based on the light reception result of the first light, and a living body formed in the biomolecule support region based on the light reception result of the third light A detection device is provided that includes a detection unit that detects the affinity between a molecule and a target contained in a specimen.

本発明の第3の態様に従えば、上記第1の態様に係る検出方法を用いる光学的検出工程と、前記バイオチップに前記検体を分注する分注工程と、前記バイオチップを乾燥させる乾燥工程と、を備えるバイオチップのスクリーニング方法が提供される。   According to the third aspect of the present invention, an optical detection process using the detection method according to the first aspect, a dispensing process for dispensing the specimen onto the biochip, and a drying process for drying the biochip. And a biochip screening method comprising the steps of:

本発明の第4の態様に従えば、上記第2の態様に係る検出装置と、前記バイオチップに前記検体を分注する分注装置と、を備えるスクリーニング装置が提供される。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a screening apparatus comprising: the detection apparatus according to the second aspect; and a dispensing apparatus that dispenses the specimen onto the biochip.

本発明の第5の態様に従えば、検体に含まれる標的と特異的に反応可能な複数の生体分子と、前記複数の生体分子が形成された複数の生体分子支持領域を有する第1面を備える基板本体と、前記複数の生体分子支持領域を区画する第1ギャップ及び第2ギャップと、を備え、前記第1ギャップの幅と前記第2ギャップの幅とは互いに異なるバイオチップが提供される。   According to the fifth aspect of the present invention, there is provided a first surface having a plurality of biomolecules that can specifically react with a target contained in a specimen, and a plurality of biomolecule support regions on which the plurality of biomolecules are formed. There is provided a biochip comprising a substrate body provided with a first gap and a second gap that define the plurality of biomolecule support regions, wherein the width of the first gap and the width of the second gap are different from each other. .

本発明によれば、基板の測定位置を正しく認識することができ、良好な検査結果を得ることが可能な検出方法、検出装置、スクリーニング方法、スクリーニング装置、及びバイオチップを提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a detection method, a detection device, a screening method, a screening device, and a biochip capable of correctly recognizing the measurement position of the substrate and obtaining a good test result.

本発明の実施の形態を示す図であって、スクリーニング装置の概略構成を示す図。It is a figure which shows embodiment of this invention, Comprising: The figure which shows schematic structure of a screening apparatus. 第1実施形態に係るバイオチップの構成を示す図。The figure which shows the structure of the biochip which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る計測部の一例に係る構成を示す図。The figure which shows the structure which concerns on an example of the measurement part which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るバイオチップの要部を示す拡大平面図。The enlarged plan view which shows the principal part of the biochip which concerns on 1st Embodiment. 図4の比較として、従来のバイオチップの要部を示す拡大平面図。FIG. 5 is an enlarged plan view showing a main part of a conventional biochip as a comparison with FIG. 4. 第1実施形態に係るバイオチップのスクリーニング方法を示すフローチャート。The flowchart which shows the screening method of the biochip which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るバイオチップに対する分注処理の説明図。Explanatory drawing of the dispensing process with respect to the biochip which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るバイオチップの洗浄方法の説明図。Explanatory drawing of the cleaning method of the biochip which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るバイオチップの乾燥処理の説明図。Explanatory drawing of the drying process of the biochip which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るバイオチップの測定処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the measurement process of the biochip which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係るギャップ部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the gap part which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係るギャップ部であって+形状の構成を示す図。The figure which is a gap part which concerns on 3rd Embodiment, and shows a + -shaped structure. 第3実施形態に係るギャップ部であってT字形状のギャップ部の構成を示す図。The figure which is a gap part which concerns on 3rd Embodiment, and shows the structure of a T-shaped gap part. 第3実施形態の変形例に係るギャップ部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the gap part which concerns on the modification of 3rd Embodiment. 第4実施形態に係るギャップ部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the gap part which concerns on 4th Embodiment. 第4実施形態の変形例に係るギャップ部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the gap part which concerns on the modification of 4th Embodiment. 第5実施形態に係るギャップ部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the gap part which concerns on 5th Embodiment. 第6実施形態に係るギャップ部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the gap part which concerns on 6th Embodiment.

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。以下の説明においては、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。そして、水平面内の所定方向をX軸方向、水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向、X軸方向及びY軸方向のそれぞれに直交する方向(すなわち鉛直方向)をZ軸方向とする。また、X軸、Y軸、及びZ軸まわりの回転(傾斜)方向をそれぞれ、θX、θY、及びθZ方向とする。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, an XYZ orthogonal coordinate system is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. The predetermined direction in the horizontal plane is the X-axis direction, the direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is the Y-axis direction, and the direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction (that is, the vertical direction) is the Z-axis direction. To do. Further, the rotation (inclination) directions around the X axis, Y axis, and Z axis are the θX, θY, and θZ directions, respectively.

(第1実施形態)
図1は、バイオチップを用いた生体分子のスクリーニング装置の概略構成を示す図である。図1に示すように、スクリーニング装置SCは、アッセイ部(分注装置)ASと、測定部(検出装置)MSと、受渡部TRと、制御装置CONTと、を備えている。
本実施形態において、スクリーニング装置SCは、制御装置CONTにより各装置の駆動が制御されることで、上述したアッセイ部AS及び測定部MSによってバイオチップを一連で自動的に処理することが可能となっている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a biomolecule screening apparatus using a biochip. As shown in FIG. 1, the screening device SC includes an assay unit (dispensing device) AS, a measurement unit (detection device) MS, a delivery unit TR, and a control device CONT.
In the present embodiment, the screening device SC can automatically process the biochip in a series by the assay unit AS and the measurement unit MS described above by controlling the drive of each device by the control device CONT. ing.

ここで、測定対象となるバイオチップ(生体分子アレイ)1の構成について説明する。図2(a)はバイオチップ1の形状を示す図であり、図2(b)は、バイオチップ1の要部を示す拡大断面図である。   Here, the configuration of the biochip (biomolecule array) 1 to be measured will be described. FIG. 2A is a diagram showing the shape of the biochip 1, and FIG. 2B is an enlarged cross-sectional view showing the main part of the biochip 1.

図2(a)に示すように、バイオチップ(被照射体)1は、いわゆるマイクロアレイチップと呼ばれる板状部材であり、例えば矩形に形成されている。例えば、バイオチップ1は、一方向に長手となるように形成された基板本体10を主体に構成される。基板本体10の表面(第1面)10aには複数の生体分子支持領域(スポット)Sが形成されている。     As shown in FIG. 2A, the biochip (irradiated body) 1 is a plate-like member called a so-called microarray chip, and is formed in a rectangular shape, for example. For example, the biochip 1 is mainly composed of a substrate body 10 formed to be long in one direction. A plurality of biomolecule support regions (spots) S are formed on the surface (first surface) 10 a of the substrate body 10.

複数の生体分子支持領域Sは、バイオチップ1の形状に沿ってマトリクス状に配置されている。このように、マトリクス状に配置された複数の生体分子支持領域Sにより、バイオチップ1に生体分子支持領域の列が形成されている。生体分子支持領域Sは、ギャップ部11により基板本体10の表面10a上に区画された状態に形成されている。なお、ギャップ部11の詳細については後述する。   The plurality of biomolecule support regions S are arranged in a matrix along the shape of the biochip 1. In this way, a row of biomolecule support regions is formed on the biochip 1 by the plurality of biomolecule support regions S arranged in a matrix. The biomolecule support region S is formed in a state of being partitioned on the surface 10 a of the substrate body 10 by the gap portion 11. The details of the gap portion 11 will be described later.

各生体分子支持領域Sは、図2(a)、(b)に示すように、平面視で例えば矩形に形成されている。各生体分子支持領域Sには、検体(例、血清など)に含まれ標識された標的と特異的に反応可能な種々の生体分子Bが配置されている。例えば、蛍光色素で標識された標的を用いる場合、バイオアッセイ後に励起光を生体分子支持領域Sに照射することによって所定の蛍光が発生する。   As shown in FIGS. 2A and 2B, each biomolecule support region S is formed, for example, in a rectangular shape in plan view. In each biomolecule support region S, various biomolecules B that can specifically react with a labeled target contained in a specimen (eg, serum) are arranged. For example, when a target labeled with a fluorescent dye is used, predetermined fluorescence is generated by irradiating the biomolecule supporting region S with excitation light after the bioassay.

バイオチップ1は、例えば、シリコンウエハ上の生体分子支持領域に生体分子(プローブ)を形成した後、シリコンウエハをダイシングして個片化することで形成される。なお、プローブは、例えば、シリコンウエハ上に所定の生体分子形成材料を配置する工程と、マスクを介して生体分子形成材料に所定波長の光を選択的に照射する露光工程と、を複数回繰り返すことにより、複数の生体分子を積層することで形成される。例えば、このようにして形成された生体分子は、測定対象の検体に含まれ蛍光標識された標的と特異的な反応が可能である。そして、該生体分子に所定の光(励起光)を照明することによって所定の蛍光が発生する。   The biochip 1 is formed, for example, by forming biomolecules (probes) in a biomolecule support region on a silicon wafer and then dicing the silicon wafer into individual pieces. The probe repeats, for example, a step of arranging a predetermined biomolecule forming material on a silicon wafer and an exposure step of selectively irradiating the biomolecule forming material with light of a predetermined wavelength through a mask. Thus, it is formed by stacking a plurality of biomolecules. For example, the biomolecule formed in this way can react specifically with a fluorescently labeled target contained in the analyte to be measured. Then, predetermined fluorescence is generated by illuminating the biomolecule with predetermined light (excitation light).

図1に戻って、上記アッセイ部ASは、読取部4、分注部5、反応部6、洗浄部7、乾燥部8、及び受渡部9を備えている。読取部4は、バイオチップ1の例えば側面部に形成された該バイオチップ1の識別情報を撮像して読み取る装置であって、例えば、CCDカメラ等からなる撮像装置4aを含む。読取部4は、バイオチップ1を識別するための識別情報を撮像することによって識別情報信号が生成され、該識別情報信号は制御装置CONTに出力される。   Returning to FIG. 1, the assay unit AS includes a reading unit 4, a dispensing unit 5, a reaction unit 6, a washing unit 7, a drying unit 8, and a delivery unit 9. The reading unit 4 is a device that images and reads the identification information of the biochip 1 formed on, for example, a side surface portion of the biochip 1, and includes an imaging device 4a including, for example, a CCD camera. The reading unit 4 captures the identification information for identifying the biochip 1 to generate an identification information signal, and the identification information signal is output to the control device CONT.

分注部5は、例えば、反応部6に配置されるバイオチップ1に対し、該バイオチップ1の各生体分子支持領域Sに形成された生体分子B(図2参照)と特異的に反応可能な標的を含む検体を注入(分注)する分注処理を行う。また、分注部5は、図7に示すように、標識された標的を含む検体B1を各生体分子支持領域Sに注入するためのノズル5aを備えている。   For example, the dispensing unit 5 can specifically react with the biomolecule 1 (see FIG. 2) formed in each biomolecule support region S of the biochip 1 with respect to the biochip 1 disposed in the reaction unit 6. A dispensing process for injecting (dispensing) a sample containing a target. Further, as shown in FIG. 7, the dispensing unit 5 includes a nozzle 5 a for injecting a specimen B <b> 1 containing a labeled target into each biomolecule support region S.

反応部6は、バイオチップ1に形成された生体分子Bと検体に含まれる標的とを所定の温度条件下で反応させる反応処理を行う。
洗浄部7は、バイオチップ1を洗浄する洗浄処理を行い、図8に示すように、洗浄液7bが貯溜された洗浄容器7Aを備えている。
The reaction unit 6 performs a reaction process in which the biomolecule B formed on the biochip 1 and the target contained in the specimen are reacted under a predetermined temperature condition.
The cleaning unit 7 performs a cleaning process for cleaning the biochip 1 and includes a cleaning container 7A in which a cleaning liquid 7b is stored, as shown in FIG.

乾燥部8は、洗浄されたバイオチップ1の乾燥処理を行い、図9に示すように、例えば乾燥用の気体を噴出する乾燥用ファン8aを備えている。   The drying unit 8 includes a drying fan 8a that performs a drying process on the washed biochip 1 and ejects a drying gas, for example, as shown in FIG.

受渡部9は、読取部4と反応部6との間でバイオチップ1の受渡処理を行い、マニピュレータ(例、コンピュータ制御で自動駆動可能なロボットアーム)を備える。   The delivery unit 9 performs delivery processing of the biochip 1 between the reading unit 4 and the reaction unit 6 and includes a manipulator (for example, a robot arm that can be automatically driven by computer control).

次に、図3を用いて測定部MSの構成について説明する。図3は、測定部MSの一例に係る構成を示す図である。図3に示すように、測定部MSは、被照明体としてのバイオチップ1を観察する測定装置本体21と、測定装置本体21の動作を制御する測定部用制御部22と、測定部用制御部22に接続された表示装置23とを備えている。測定部用制御部22は、コンピュータシステムを含む。表示装置23は、例えば液晶ディスプレイのようなフラットパネルディスプレイを含む。   Next, the configuration of the measurement unit MS will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration according to an example of the measurement unit MS. As shown in FIG. 3, the measurement unit MS includes a measurement device main body 21 that observes the biochip 1 as an illuminated body, a measurement unit control unit 22 that controls the operation of the measurement device main body 21, and a measurement unit control. And a display device 23 connected to the unit 22. The measurement unit controller 22 includes a computer system. The display device 23 includes a flat panel display such as a liquid crystal display.

測定装置本体21は、光源部31と、対物レンズ32等を含む光学系25と、バイオチップ1を支持しながら移動可能なステージ26と、接眼部27と、物体を介した光を受光可能なセンサ(例、撮像素子など)28を含む観察カメラ29とを備えている。例えば、センサ28は、PMT(photomultiplier tube)などの光検出器、や撮像素子を含む。なお、本実施形態において、センサ28は一例として撮像素子を用いている。センサ28は、物体の像情報を取得可能であり、例えばCCD(charge coupled device)を含む。測定装置本体21は、ボディ24を備えており、光源部31、光学系25、ステージ26、接眼部27、及び観察カメラ29のそれぞれは、ボディ24に支持される。   The measuring device main body 21 can receive light via the light source unit 31, the optical system 25 including the objective lens 32, the stage 26 movable while supporting the biochip 1, the eyepiece unit 27, and the object. And an observation camera 29 including a simple sensor (eg, image sensor) 28. For example, the sensor 28 includes a photodetector such as a PMT (photomultiplier tube) and an image sensor. In the present embodiment, the sensor 28 uses an image sensor as an example. The sensor 28 can acquire image information of an object, and includes, for example, a CCD (charge coupled device). The measurement apparatus main body 21 includes a body 24, and each of the light source unit 31, the optical system 25, the stage 26, the eyepiece unit 27, and the observation camera 29 is supported by the body 24.

光源部31は、バイオチップ1を観察する所定波長帯域の照明光(第1の光)と、バイオチップ1(基板本体10に形成された各生体分子支持領域S)から蛍光を発生させる所定波長帯域の励起光(第2の光)と、を射出可能である。   The light source unit 31 includes illumination light (first light) in a predetermined wavelength band for observing the biochip 1 and a predetermined wavelength for generating fluorescence from the biochip 1 (each biomolecule support region S formed on the substrate body 10). Band excitation light (second light) can be emitted.

光学系25は、光源部31から射出された光を用いてバイオチップ1を照明する照明光学系36と、照明光学系36で照明されたバイオチップ1の像を、センサ28、及び接眼部27の近傍に形成する結像光学系33とを備えている。センサ28、接眼部27は、結像光学系33の像面側に配置されている。このような構成に基づき、光学系25は、照明光及び励起光をバイオチップ1の各生体分子支持領域Sに対して良好に導光できるようになっている。   The optical system 25 includes an illumination optical system 36 that illuminates the biochip 1 using light emitted from the light source unit 31, an image of the biochip 1 illuminated by the illumination optical system 36, a sensor 28, and an eyepiece unit. And an imaging optical system 33 formed in the vicinity of 27. The sensor 28 and the eyepiece 27 are disposed on the image plane side of the imaging optical system 33. Based on such a configuration, the optical system 25 can favorably guide illumination light and excitation light to each biomolecule support region S of the biochip 1.

ステージ26は、結像光学系33の物体面側で、バイオチップ1を支持する。本実施形態においては、ステージ26は、バイオチップ1を支持するステージ定盤50と、ベース部材51上でステージ定盤50を移動する駆動装置52とを備えている。バイオチップ1は、当該長手方向がX方向に平行になるようにステージ定盤50に保持されている。   The stage 26 supports the biochip 1 on the object plane side of the imaging optical system 33. In the present embodiment, the stage 26 includes a stage surface plate 50 that supports the biochip 1 and a driving device 52 that moves the stage surface plate 50 on the base member 51. The biochip 1 is held on the stage surface plate 50 so that the longitudinal direction is parallel to the X direction.

ステージ定盤50は、ベース部材51上において、XY平面内及びZ方向に移動可能である。ステージ26(駆動装置52)と測定部用制御部22とはケーブル49で接続されており、測定部用制御部22は、駆動装置52を用いて、バイオチップ1を支持するステージ定盤50をXY平面内で移動可能である。これにより、バイオチップ1は、上面を対物レンズ32と対向させた状態でXY平面内を移動可能となるようにステージ26に支持されたものとなる。   The stage surface plate 50 is movable on the base member 51 in the XY plane and in the Z direction. The stage 26 (drive device 52) and the measurement unit control unit 22 are connected by a cable 49. The measurement unit control unit 22 uses the drive device 52 to attach a stage surface plate 50 that supports the biochip 1. It can move in the XY plane. As a result, the biochip 1 is supported by the stage 26 so as to be movable in the XY plane with the upper surface facing the objective lens 32.

対物レンズ32は、無限系の対物レンズであり、ステージ26に支持されているバイオチップ1と対向可能である。本実施形態においては、対物レンズ32は、バイオチップ1の+Z側(上方)に配置される。   The objective lens 32 is an infinite objective lens and can face the biochip 1 supported by the stage 26. In the present embodiment, the objective lens 32 is disposed on the + Z side (upward) of the biochip 1.

照明光学系36は、光源部31から射出された光を用いて、励起光または照明光でバイオチップ1を照明する。照明光学系36は、対物レンズ32、及び励起光および照明光と蛍光とを分離可能な光学ユニット37を含む。対物レンズ32は、バイオチップ1を照明するための励起光、及び照明光を射出する。照明光学系36は、ステージ26に支持されているバイオチップ1を、所定の上方(Z方向)から励起光、及び照明光で照明する。また、照明光学系36は、バイオチップ1(生体分子支持領域S)で生じた蛍光(第3の光)を透過させて結像光学系33へと導く。   The illumination optical system 36 uses the light emitted from the light source unit 31 to illuminate the biochip 1 with excitation light or illumination light. The illumination optical system 36 includes an objective lens 32 and an optical unit 37 that can separate excitation light, illumination light, and fluorescence. The objective lens 32 emits excitation light and illumination light for illuminating the biochip 1. The illumination optical system 36 illuminates the biochip 1 supported by the stage 26 with excitation light and illumination light from a predetermined upper side (Z direction). The illumination optical system 36 transmits the fluorescence (third light) generated in the biochip 1 (biomolecule support region S) and guides it to the imaging optical system 33.

結像光学系33は、対物レンズ32からの光を分離する光学素子47と、反射ミラー45とを含み、バイオチップ1の像を、センサ28、及び接眼部27の近傍に形成する。光学素子47は、ハーフミラーを含み、入射した光の一部を透過し、一部を反射する。なお、光学素子47は、ダイクロイックミラーであってもよい。また、光学素子47は、光路を切り替える機能を有する全反射ミラー(例、クイックリターンミラー)であってもよい。   The imaging optical system 33 includes an optical element 47 that separates light from the objective lens 32 and a reflection mirror 45, and forms an image of the biochip 1 in the vicinity of the sensor 28 and the eyepiece 27. The optical element 47 includes a half mirror, transmits a part of incident light, and reflects a part thereof. The optical element 47 may be a dichroic mirror. The optical element 47 may be a total reflection mirror (for example, a quick return mirror) having a function of switching the optical path.

バイオチップ1(基板本体10に形成された各生体分子支持領域S)から対物レンズ32を介して光学素子47に入射した光の一部は、光学素子47を透過して、接眼レンズ43に導かれ、接眼部27より射出される。バイオチップ1(生体分子支持領域S)の像は、結像光学系33により、接眼部27の近傍に形成される。これにより、オペレーターは、接眼部27を介して、生体分子支持領域Sの像を確認することも可能である。   Part of the light incident on the optical element 47 through the objective lens 32 from the biochip 1 (each biomolecule support region S formed on the substrate body 10) passes through the optical element 47 and is guided to the eyepiece 43. And emitted from the eyepiece 27. An image of the biochip 1 (biomolecule support region S) is formed in the vicinity of the eyepiece 27 by the imaging optical system 33. Thereby, the operator can also confirm the image of the biomolecule support region S through the eyepiece 27.

また、バイオチップ1(基板本体10に形成された各生体分子支持領域S)から対物レンズ32及び対物レンズ32を介して光学素子47に入射した光の一部は、光学素子47及び反射ミラー45で順に反射されて、観察カメラ29のセンサ28に入射する。バイオチップ1(生体分子支持領域S)の像は、結像光学系33により、センサ28に形成される。これにより、観察カメラ29のセンサ28は、バイオチップ1(生体分子支持領域S)の像情報を取得可能である。本実施形態において、観察カメラ29(センサ28)は、後述のようにバイオチップ1上に形成された生体分子支持領域Sを区画するギャップ部11による照明光の反射光(第1の光)の像と、後述の分注及び乾燥工程後に励起光(第2の光)が照射されることで生体分子支持領域Sから得られる蛍光(第3の光)の像と、を取得(受光)する。   Further, part of the light incident on the optical element 47 through the objective lens 32 and the objective lens 32 from the biochip 1 (each biomolecule support region S formed on the substrate body 10) is the optical element 47 and the reflection mirror 45. Are sequentially reflected and enter the sensor 28 of the observation camera 29. An image of the biochip 1 (biomolecule support region S) is formed on the sensor 28 by the imaging optical system 33. Thereby, the sensor 28 of the observation camera 29 can acquire the image information of the biochip 1 (biomolecule support region S). In the present embodiment, the observation camera 29 (sensor 28) is configured to reflect the reflected light (first light) of illumination light by the gap portion 11 that partitions the biomolecule support region S formed on the biochip 1 as will be described later. An image and a fluorescence (third light) image obtained from the biomolecule support region S when irradiated with excitation light (second light) after a dispensing and drying process described later are acquired (received). .

観察カメラ29のセンサ28と測定部用制御部22とは、ケーブル48を介して接続されており、センサ28で取得したバイオチップ1(生体分子支持領域S)の像情報(画像信号)は、ケーブル48を介して、測定部用制御部22に出力される。測定部用制御部22は、センサ28からの像情報を、表示装置23を用いて表示することも可能である。表示装置23は、センサ28で取得したバイオチップ1(生体分子支持領域S)の像情報を拡大して表示することができる。   The sensor 28 of the observation camera 29 and the measurement unit controller 22 are connected via a cable 48, and image information (image signal) of the biochip 1 (biomolecule support region S) acquired by the sensor 28 is as follows. The data is output to the measurement unit controller 22 via the cable 48. The measurement unit controller 22 can also display the image information from the sensor 28 using the display device 23. The display device 23 can enlarge and display the image information of the biochip 1 (biomolecule support region S) acquired by the sensor 28.

ところで、測定部MSは、測定部MSにおける観察視野(検出領域)の大きさが複数の生体分子支持領域Sの配置領域(バイオチップ1を構成する基板本体10の表面10a)の大きさよりも大きい場合、全ての生体分子支持領域Sを一括して撮像できる。しかしながら、測定部MSは、上記観察視野の大きさが複数の生体分子支持領域Sの配置領域よりも小さい場合、該配置領域を複数の撮像領域に分割して撮像する必要がある。そして、例えば、測定部MSは、得られた複数の撮像領域における複数の計測結果を画面合成(スティッチング)することによって上記配置領域の計測処理を行う。したがって、このような場合、測定部MSは、観察視野において計測する複数の生体分子支持領域Sの位置合わせ(アライメント)を行う必要がある。なお、本実施形態における検出領域は、上記のセンサ28における受光領域や撮像領域のような検出対象領域を含む。   Incidentally, in the measurement unit MS, the size of the observation visual field (detection region) in the measurement unit MS is larger than the size of the arrangement region of the plurality of biomolecule support regions S (the surface 10a of the substrate body 10 constituting the biochip 1). In this case, all the biomolecule support regions S can be imaged collectively. However, when the size of the observation field of view is smaller than the arrangement area of the plurality of biomolecule support areas S, the measurement unit MS needs to divide the arrangement area into a plurality of imaging areas and perform imaging. Then, for example, the measurement unit MS performs the measurement process of the arrangement area by synthesizing (stitching) a plurality of measurement results in the obtained plurality of imaging areas. Therefore, in such a case, the measurement unit MS needs to perform alignment (alignment) of the plurality of biomolecule support regions S measured in the observation visual field. Note that the detection area in the present embodiment includes a detection target area such as a light receiving area and an imaging area in the sensor 28 described above.

これに対し、本実施形態においては、測定部用制御部22がバイオチップ1のギャップ部11における反射光(又は透過光)の像に基づいて、後述のように、複数の生体分子支持領域Sの位置合わせ(アライメント)を行っている。また、測定部用制御部22は、生体分子支持領域Sから得た蛍光の像(受光結果)に基づいて、各生体分子支持領域Sに形成された生体分子Bと上記の標的との親和性(例えば、蛍光発生の有無や蛍光の強度などに基づく反応性や結合性など)を算出する。   On the other hand, in this embodiment, the measurement unit controller 22 is based on the image of reflected light (or transmitted light) in the gap portion 11 of the biochip 1 as described later, and includes a plurality of biomolecule support regions S. (Alignment) is performed. In addition, the measurement unit control unit 22 uses the fluorescence image (light reception result) obtained from the biomolecule support region S, and the affinity between the biomolecule B formed in each biomolecule support region S and the above target. (For example, reactivity or binding based on the presence or absence of fluorescence generation or the intensity of fluorescence) is calculated.

図4は、バイオチップ1の要部を示す拡大平面図である。図5は、図4の比較として、従来のバイオチップの要部を示す拡大平面図である。なお、図4、5においては、図を見易くするため、バイオチップの平面形状をそれぞれ略正方形状としている。   FIG. 4 is an enlarged plan view showing a main part of the biochip 1. FIG. 5 is an enlarged plan view showing a main part of a conventional biochip as a comparison with FIG. In FIGS. 4 and 5, the planar shape of the biochip is a substantially square shape for easy viewing.

本実施形態において、バイオチップ1は、基板本体10上に形成される複数の生体分子支持領域Sがギャップ部11により区画されている。ギャップ部11は、基板本体10上において隣接する生体分子支持領域S同士を所定幅によって区画する第1ギャップ12と、該第1ギャップ12とは異なる幅によって隣接する生体分子支持領域S同士を区画する第2ギャップ13と、を含んでいる。   In the present embodiment, in the biochip 1, a plurality of biomolecule support regions S formed on the substrate body 10 are partitioned by gap portions 11. The gap portion 11 defines a first gap 12 that partitions adjacent biomolecule support regions S on the substrate body 10 by a predetermined width, and a partition that adjoins biomolecule support regions S by a width different from the first gap 12. Second gap 13 to be included.

ここで、最初に、比較として、本実施形態のギャップ部11を有しない従来のバイオチップ1A(基板本体10A)を測定部MSにより観察する場合について説明する。この場合において、測定部MSによる観察視野100Aとしては、図5に示されるように、基板本体10Aの外形ラインを2つ含まない(1つも含まない場合を包含する)状態である観察視野101Aと、基板本体10Aの外形ラインを2つ含む観察視野102Aと、が考えられる。   Here, first, as a comparison, a case where a conventional biochip 1A (substrate body 10A) that does not have the gap portion 11 of the present embodiment is observed by the measurement unit MS will be described. In this case, as the observation visual field 100A by the measurement unit MS, as shown in FIG. 5, the observation visual field 101A is in a state that does not include two outline lines of the substrate body 10A (including the case where none is included). An observation visual field 102A including two outline lines of the substrate body 10A is conceivable.

ここで、基板本体10Aの外形ラインを2つ含む観察視野102Aは、図5において矩形状の基板本体10Aの4隅にある角を構成する2辺の外形ラインを含んで構成される。一方、基板本体10Aの外形ラインを2つ含まない観察視野101Aは、図5において矩形状の基板本体10Aの角を除く端辺を有する1つの外形ラインを含んで構成される。   Here, the observation visual field 102A including the two outline lines of the substrate body 10A includes two outline lines constituting the corners at the four corners of the rectangular substrate body 10A in FIG. On the other hand, the observation visual field 101A that does not include two outline lines of the substrate body 10A is configured to include one outline line that has end sides excluding the corners of the rectangular substrate body 10A in FIG.

観察視野102Aは、基板本体10Aが例えば矩形の場合、4つのパターンが存在する。観察視野102Aは、図5中における基板本体10Aの左上の角部を含む観察視野102Aaと、図5中における基板本体10Aの右上の角部を含む観察視野102Abと、図5中における基板本体10Aの左下の角部を含む観察視野102Acと、図5中における基板本体10Aの右下の角部を含む観察視野102Adと、を含む。   The observation visual field 102A has four patterns when the substrate body 10A is rectangular, for example. The observation visual field 102A includes an observation visual field 102Aa including the upper left corner of the substrate main body 10A in FIG. 5, an observation visual field 102Ab including the upper right corner of the substrate main body 10A in FIG. 5, and a substrate main body 10A in FIG. The observation visual field 102Ac including the lower left corner of FIG. 5 and the observation visual field 102Ad including the lower right corner of the substrate body 10A in FIG.

観察視野102Aa、102Ab、102Ac、102Adは、それぞれ角部の位置が異なるため、測定部MS側においてバイオチップ1A(基板本体10A)上のいずれの位置を観察しているか否かを判定可能である。   Since the observation visual fields 102Aa, 102Ab, 102Ac, and 102Ad have different corner positions, it is possible to determine which position on the biochip 1A (substrate body 10A) is being observed on the measurement unit MS side. .

一方、観察視野101Aは、基板本体10Aが矩形の場合、2つのパターンが存在する。観察視野101Aは、図5中における基板本体10Aの端辺を1つだけ含む観察視野101Aaと、図5中における基板本体10Aの端辺を1つも含まない観察視野101Abと、を含む。   On the other hand, the observation visual field 101A has two patterns when the substrate body 10A is rectangular. The observation visual field 101A includes an observation visual field 101Aa that includes only one edge of the substrate body 10A in FIG. 5 and an observation visual field 101Ab that does not include any edge of the substrate body 10A in FIG.

観察視野101Aは、上記観察視野102Aの場合と異なり、視野内に含まれる生体分子支持領域Sを区画するギャップ11Aが全て同一となるため、測定部MS側においてバイオチップ1A(基板本体10A)上のいずれの位置を観察しているか否かを判定することが難しい。そのため、各観察視野100Aとバイオチップ1Aとの位置関係が特定できず、各観察視野100Aの基板本体10A上の位置を特定することが難しくなる。したがって、測定部MSは、観察視野(検出領域)における複数の生体分子支持領域Sに対する位置合わせ(アライメント)を行う事が難しくなってしまう。   Unlike the case of the observation visual field 102A, the observation visual field 101A has the same gap 11A that defines the biomolecule support region S included in the visual field, and therefore on the biochip 1A (substrate body 10A) on the measurement unit MS side. It is difficult to determine which of the positions is being observed. Therefore, the positional relationship between each observation visual field 100A and the biochip 1A cannot be specified, and it becomes difficult to specify the position of each observation visual field 100A on the substrate body 10A. Therefore, it becomes difficult for the measurement unit MS to perform alignment (alignment) with respect to the plurality of biomolecule support regions S in the observation visual field (detection region).

これに対し、本実施形態におけるバイオチップ1は、図4に示したように、基板本体10上に、複数の生体分子支持領域Sを区画する第1ギャップ12及び第2ギャップ13を含むギャップ部11を備える。本実施形態において、第2ギャップ13は、第1ギャップ12とは異なる幅又は形状を有し、生体分子支持領域Sが基板本体10の表面10aに形成されていない部分(以下、生体分子支持領域非形成部と称す場合もある)により構成されている。また、第2ギャップ13は、第1ギャップ12とは異なる大きさを有するように構成されている。   On the other hand, the biochip 1 according to the present embodiment includes a first gap 12 and a second gap 13 that define a plurality of biomolecule support regions S on the substrate body 10 as shown in FIG. 11 is provided. In the present embodiment, the second gap 13 has a width or shape different from that of the first gap 12, and a portion where the biomolecule support region S is not formed on the surface 10a of the substrate body 10 (hereinafter, biomolecule support region). It may be referred to as a non-formed part). The second gap 13 is configured to have a size different from that of the first gap 12.

ここで、複数の生体分子支持領域Sの配列において、図4に示すX方向を生体分子支持領域Sの行方向と称し、図4に示すY方向を生体分子支持領域Sの列方向と称す。第2ギャップ13(生体分子支持領域非形成部)は、基板本体10の表面10aに形成された生体分子支持領域Sの配列のうち、生体分子支持領域Sが形成されていない行11a及び列11bを1つずつ形成することで構成されている。なお、図4においては、図を見易くするため、第2ギャップ13の幅を生体分子支持領域Sの外形に重ならないように破線で示している。   Here, in the arrangement of the plurality of biomolecule support regions S, the X direction shown in FIG. 4 is referred to as the row direction of the biomolecule support regions S, and the Y direction shown in FIG. The second gap 13 (the biomolecule support region non-forming part) is a row 11a and a column 11b in which the biomolecule support region S is not formed in the array of biomolecule support regions S formed on the surface 10a of the substrate body 10. Are formed one by one. In FIG. 4, the width of the second gap 13 is indicated by a broken line so as not to overlap the outer shape of the biomolecule support region S in order to make the drawing easier to see.

上記の通り、第2ギャップ13は、生体分子支持領域Sを等間隔に配置することによって形成した第1ギャップ12に対し、隣接する生体分子支持領域S間のX方向又はY方向における間隔を変えて生体分子支持領域Sを配置することによって形成している。例えば、第2ギャップ13は、第1ギャップ12の幅と比べて、1つ分の生体分子支持領域Sの大きさだけ、隣接する生体分子支持領域S間の間隔が大きくなっている。なお、第1ギャップ12及び第2ギャップ13の幅方向は、X、Y方向に限定されることはなく、X、Y方向に交差する方向で規定されるようにしてもよい。   As described above, the second gap 13 changes the interval in the X direction or the Y direction between the adjacent biomolecule support regions S with respect to the first gap 12 formed by arranging the biomolecule support regions S at equal intervals. The biomolecule support region S is arranged. For example, in the second gap 13, the distance between adjacent biomolecule support regions S is larger than the width of the first gap 12 by the size of one biomolecule support region S. Note that the width direction of the first gap 12 and the second gap 13 is not limited to the X and Y directions, but may be defined by a direction intersecting the X and Y directions.

本実施形態における測定部MSによる観察視野100は、図4に示されるように、基板本体10の外形ラインを2つ含まない(1つも含まない場合も含む)状態の観察視野(第1対象領域)101と、基板本体10の外形ラインを2つ含む観察視野102と、を含む。   The observation visual field 100 by the measurement unit MS in the present embodiment, as shown in FIG. 4, is an observation visual field (first target region) in a state that does not include two outline lines of the substrate main body 10 (including a case where none is included). ) 101 and an observation visual field 102 including two outline lines of the substrate body 10.

本実施形態において、第2ギャップ13は、基板本体10の外形ラインを少なくとも2つ含まない(1つも含まない場合を包含する)観察視野101に対応して設けられる。   In the present embodiment, the second gap 13 is provided corresponding to the observation visual field 101 that does not include at least two outline lines of the substrate body 10 (including the case where none is included).

本実施形態において、観察視野102には4つのパターンが存在する。観察視野102は、図4中における基板本体10の左上の角部を含む観察視野102aと、図4中における基板本体10の右上の角部を含む観察視野102bと、図4中における基板本体10の左下の角部を含む観察視野102cと、図4中における基板本体10の右下の角部を含む観察視野102dと、を含む。   In the present embodiment, there are four patterns in the observation visual field 102. The observation visual field 102 includes an observation visual field 102a including the upper left corner of the substrate body 10 in FIG. 4, an observation visual field 102b including the upper right corner of the substrate main body 10 in FIG. 4, and the substrate main body 10 in FIG. The observation visual field 102c including the lower left corner of FIG. 4 and the observation visual field 102d including the lower right corner of the substrate body 10 in FIG.

上述の場合と同様に、観察視野102a,102b,102c,102dは、バイオチップ1における角部の位置がそれぞれ異なるため、測定部MS側ではバイオチップ1(基板本体10)上のいずれの位置を観察しているか否かを容易に判定することが可能である。そのため、観察視野102a,102b,102c,102dにおいては、バイオチップ1(基板本体10A)上における各生体分子支持領域Sの位置情報を取得することが可能である。したがって、測定部MSは、観察視野102a,102b,102c,102dにおいては、観察視野(検出領域)における各生体分子支持領域Sに対する位置合わせ(アライメント)が容易にできる。   As in the case described above, the observation visual fields 102a, 102b, 102c, and 102d are different in the positions of the corners in the biochip 1, so on the measurement unit MS side, any position on the biochip 1 (substrate body 10) is set. It is possible to easily determine whether or not the user is observing. Therefore, in the observation visual fields 102a, 102b, 102c, and 102d, it is possible to acquire position information of each biomolecule support region S on the biochip 1 (substrate body 10A). Therefore, the measurement unit MS can easily perform alignment (alignment) with respect to each biomolecule support region S in the observation visual field (detection region) in the observation visual fields 102a, 102b, 102c, and 102d.

例えば、上述のようなアライメントは、測定部用制御部22の制御によって、対物レンズ32等に対してステージ26を所定の位置へ相対移動させて行われる。なお、対物レンズ32がステージ26に対して移動可能な構成の場合、測定部MSは、バイオチップ1を支持するステージ26に対して対物レンズ32等を移動させてもよいし、ステージ26及び対物レンズ32等をそれぞれ移動させてもよい。   For example, the alignment as described above is performed by moving the stage 26 relative to the objective lens 32 or the like to a predetermined position under the control of the measurement unit controller 22. When the objective lens 32 is configured to be movable with respect to the stage 26, the measurement unit MS may move the objective lens 32 or the like with respect to the stage 26 that supports the biochip 1, or the stage 26 and the objective. The lens 32 or the like may be moved.

上記アライメントは、測定部MSにおけるバイオチップ1の測定の位置合わせであり、例えば、観察カメラ29(センサ28)或いは接眼部27による観察視野100をバイオチップ1上の所定位置(例、特定の生体分子支持領域S)に合わせること、及び、観察カメラ29(センサ28)が取得した複数の観察視野102に対応する各撮像画像(各計測結果)をスティッチングする際のスティッチング位置の基準を規定すること、を含む。   The alignment is the alignment of measurement of the biochip 1 in the measurement unit MS. For example, the observation field of view 100 by the observation camera 29 (sensor 28) or the eyepiece unit 27 is set at a predetermined position (eg, a specific position). The reference of the stitching position when stitching each captured image (each measurement result) corresponding to the plurality of observation visual fields 102 acquired by the observation camera 29 (sensor 28) is matched with the biomolecule support region S). Including prescribing.

一方、図4に示すように、観察視野101には、2つのパターンが存在する。観察視野101は、図4中における基板本体10の端辺を1つだけ含む観察視野101aと、図4中における基板本体10Aの端辺を1つも含まない観察視野101bと、を含む。   On the other hand, as shown in FIG. 4, two patterns exist in the observation visual field 101. The observation visual field 101 includes an observation visual field 101a that includes only one edge of the substrate body 10 in FIG. 4 and an observation visual field 101b that does not include even one edge of the substrate body 10A in FIG.

本実施形態のバイオチップ1は、上記観察視野102の場合と異なり、測定部MSの観察視野101内に第2ギャップ13を有する。第2ギャップ13は、ギャップ部11の大多数を構成する第1ギャップ12と異なるため、ギャップ部11内で特異領域として機能する。例えば、第2ギャップ13は、全面に亘って生体分子支持領域S及びギャップ部11が形成されたバイオチップ1(基板本体10A)上における生体分子支持領域Sの位置を光学的に特定するための基準(位置認識の基準)として機能する。   Unlike the case of the observation visual field 102, the biochip 1 of the present embodiment has the second gap 13 in the observation visual field 101 of the measurement unit MS. Since the second gap 13 is different from the first gap 12 that constitutes the majority of the gap portions 11, the second gap 13 functions as a unique region within the gap portion 11. For example, the second gap 13 is for optically specifying the position of the biomolecule support region S on the biochip 1 (substrate body 10A) where the biomolecule support region S and the gap portion 11 are formed over the entire surface. Functions as a reference (position recognition reference).

ここで、例えば、第2ギャップ13を構成する生体分子支持領域非形成部の大きさ、形状、配置位置等の条件は、図4に示される測定部MSによる生体分子支持領域Sの撮像処理(所定の処理)時の倍率により規定される観察視野(対象領域)100の大きさに対応して適宜設定される。   Here, for example, conditions such as the size, shape, arrangement position, and the like of the biomolecule support region non-forming portion that constitutes the second gap 13 are the imaging processing of the biomolecule support region S by the measurement unit MS shown in FIG. It is appropriately set corresponding to the size of the observation visual field (target region) 100 defined by the magnification at the time of (predetermined processing).

本実施形態においては、測定部MSによりバイオチップ1の全面を観察する場合、測定部MSは第2ギャップ13を含んだ観察視野101を複数取得する。測定部MSのセンサ28は、観察視野101に対応するバイオチップ1の生体分子支持領域S及びギャップ部11を介した光を受光する。センサ28は、受光した光に基づいて観察視野101に対応する画像を取得した後、ケーブル48を介して測定部用制御部22に出力する。   In the present embodiment, when the entire surface of the biochip 1 is observed by the measurement unit MS, the measurement unit MS acquires a plurality of observation visual fields 101 including the second gap 13. The sensor 28 of the measurement unit MS receives light through the biomolecule support region S and the gap portion 11 of the biochip 1 corresponding to the observation visual field 101. The sensor 28 acquires an image corresponding to the observation visual field 101 based on the received light, and then outputs the image to the measurement unit controller 22 via the cable 48.

測定部用制御部22は、センサ28から出力された観察視野101内のギャップ部11の情報(第1ギャップ12および第2ギャップ13の相対位置情報)から第2ギャップ13に関する情報を識別して選択的に取得する。測定部MSの測定部用制御部22は、バイオチップ1(基板本体10A)上における第2ギャップ13の相対位置情報を予め記憶している。測定部用制御部22は、予め記憶された第2ギャップ13の相対位置情報に基づいて、各観察視野101におけるバイオチップ1(基板本体10A)上の位置情報を取得する。この位置情報は、バイオチップ1上の所定の位置を基準として規定される相対位置に関するものであっても良いし、バイオチップ1を移動可能に支持するステージ26の基準となる絶対座標系に基づいて規定される絶対位置に関するものであっても良い。また、測定部MSは、ギャップ部11の情報に基づいて、各観察視野101内における各生体分子支持領域Sの位置情報(相対位置又は絶対位置)を取得することが可能である。   The measurement unit controller 22 identifies information on the second gap 13 from the information on the gap 11 in the observation visual field 101 output from the sensor 28 (relative position information on the first gap 12 and the second gap 13). Get selectively. The measurement unit controller 22 of the measurement unit MS stores in advance the relative position information of the second gap 13 on the biochip 1 (substrate body 10A). The measurement unit controller 22 acquires position information on the biochip 1 (substrate body 10A) in each observation field 101 based on the relative position information of the second gap 13 stored in advance. This position information may relate to a relative position defined with a predetermined position on the biochip 1 as a reference, or based on an absolute coordinate system serving as a reference of the stage 26 that supports the biochip 1 so as to be movable. It may be related to the absolute position specified by Further, the measurement unit MS can acquire position information (relative position or absolute position) of each biomolecule support region S in each observation visual field 101 based on the information of the gap part 11.

このように、第2ギャップ13は、各観察視野101とバイオチップ1との位置関係を特定する際の指標として利用することが可能である。例えば、本実施形態において、第2ギャップ13は、測定部MSが各観察視野における複数の生体分子支持領域Sの位置合わせを行うアライメント工程において、指標となるアライメントマークとして好適に利用可能である。したがって、本実施形態における測定部MSは、上述のようなアライメントにおいて、各観察視野101とバイオチップ1との位置関係に変動(例、位置ずれ)が生じた場合でも、ユニークなギャップを利用することができるため、バイオチップ1に形成されるアライメントマークを用いる必要がない。
そのため、測定部MS(測定部用制御部22)は、第2ギャップ13を含むギャップ部11の検出結果に基づいて、観察視野における生体分子支持領域Sに対する位置合わせ(アライメント)を高精度に行うことが可能となっている。
Thus, the second gap 13 can be used as an index when specifying the positional relationship between each observation visual field 101 and the biochip 1. For example, in the present embodiment, the second gap 13 can be suitably used as an alignment mark that serves as an index in an alignment process in which the measurement unit MS aligns a plurality of biomolecule support regions S in each observation field. Therefore, the measurement unit MS in the present embodiment uses a unique gap even when a variation (eg, misalignment) occurs in the positional relationship between each observation visual field 101 and the biochip 1 in the alignment as described above. Therefore, it is not necessary to use an alignment mark formed on the biochip 1.
Therefore, the measurement unit MS (measurement unit control unit 22) performs high-precision alignment (alignment) with respect to the biomolecule support region S in the observation field based on the detection result of the gap unit 11 including the second gap 13. It is possible.

次に、上記のスクリーニング装置SCを用いて、生体分子アレイの処理方法を含むバイオチップ1のスクリーニングを行う方法について、図6のフローチャート図を参照して説明する。
本実施形態では、生体分子Bを有するバイオチップ1の計測に関連する関連処理として、例えば、読取処理、分注処理、反応処理、洗浄処理、乾燥処理、測定処理(検出処理)及びこれらの処理の間でバイオチップ1を移送する移送処理が適宜行われる。以下、これらの処理について順次説明する。
Next, a method for screening the biochip 1 including the biomolecule array processing method using the screening apparatus SC will be described with reference to the flowchart of FIG.
In the present embodiment, as related processes related to the measurement of the biochip 1 having the biomolecule B, for example, a reading process, a dispensing process, a reaction process, a cleaning process, a drying process, a measurement process (detection process), and these processes A transfer process for transferring the biochip 1 is performed appropriately. Hereinafter, these processes will be sequentially described.

まず、不図示の搬送手段(例、マニピュレータ)により、バイオチップ1がアッセイ部ASの読取部4に搬入される。読取部4は、バイオチップ1における識別情報の読取処理を実施する(ステップSS1)。一例として、読取部4の撮像装置4aは、バイオチップ1に形成された識別情報を撮像して読み取る。制御装置CONTは、撮像装置4aにより生成された識別情報信号に基づいて、アッセイ部ASにおける処理に用いる目的のバイオチップ1であるか否かを判断する。制御装置CONTは、適正なバイオチップ1である場合には、次の処理へ移行し、適正なバイオチップ1でない場合には、例えば、エラーを外部に出力させる処理を実行する。   First, the biochip 1 is carried into the reading unit 4 of the assay unit AS by a transport unit (not shown) (for example, a manipulator). The reading unit 4 performs identification information reading processing in the biochip 1 (step SS1). As an example, the imaging device 4 a of the reading unit 4 captures and reads the identification information formed on the biochip 1. Based on the identification information signal generated by the imaging device 4a, the control device CONT determines whether or not the target biochip 1 is used for processing in the assay unit AS. The control device CONT shifts to the next process when the biochip 1 is appropriate, and executes a process of outputting an error to the outside when the biochip 1 is not appropriate.

バイオチップ1が適正である場合、バイオチップ1は受渡部9により反応部6に移送される。反応部6は、バイオチップ1に対して分注処理(ステップSS2)を実施する。
一例として、反応部6の分注部5は、反応部6に配置されるバイオチップ1に対して、図7に示すように、生体分子Bと特異的に反応可能な標的(例えば、蛍光色素などで標識された標的)を含む検体B1を、ノズル5aを用いて所定量ずつ注入(分注)する。なお、反応部6は、検体B1を貯留する検体貯留タンク内にバイオチップ1を浸漬することで検体B1に含まれる標的と生体分子Bとを反応させるような構成にしても良い。
各生体分子支持領域Sに対して検体B1が注入された後、反応部6において所定時間の反応処理が行われる(ステップSS3)。
When the biochip 1 is appropriate, the biochip 1 is transferred to the reaction unit 6 by the delivery unit 9. The reaction unit 6 performs a dispensing process (Step SS2) on the biochip 1.
As an example, as shown in FIG. 7, the dispensing unit 5 of the reaction unit 6 can specifically react with the biomolecule B with respect to the biochip 1 disposed in the reaction unit 6 (for example, a fluorescent dye). A sample B1 containing a target labeled with a liquid is injected (dispensed) by a predetermined amount using the nozzle 5a. The reaction unit 6 may be configured to react the target contained in the sample B1 with the biomolecule B by immersing the biochip 1 in the sample storage tank that stores the sample B1.
After the specimen B1 is injected into each biomolecule support region S, a reaction process for a predetermined time is performed in the reaction unit 6 (step SS3).

なお、分注処理は、他のバイオチップ1の識別情報の読取処理中や、他のバイオチップ1の洗浄処理中に並行して行うことが検査効率の向上させる観点から好適である。   The dispensing process is preferably performed in parallel with the reading process of the identification information of the other biochip 1 or the cleaning process of the other biochip 1 from the viewpoint of improving the inspection efficiency.

図8に示すように、反応処理が完了した後、バイオチップ1は、不図示のマニピュレータにより、反応部6から洗浄部7へ移動される。洗浄部7は、図8に示すように、洗浄容器7Aに貯溜された洗浄液7bにバイオチップ1を浸漬させて洗浄する。これにより、バイオチップ1に付着した検体を洗い流すことができる。なお、バイオチップ1の洗浄方法は、上述の方法(浸漬方式)に限定されることはなく、例えば、バイオチップ1に対して洗浄液を吹き付けるような吹き付け方式にしてもよい。   As shown in FIG. 8, after the reaction process is completed, the biochip 1 is moved from the reaction unit 6 to the cleaning unit 7 by a manipulator (not shown). As shown in FIG. 8, the cleaning unit 7 performs cleaning by immersing the biochip 1 in the cleaning liquid 7b stored in the cleaning container 7A. Thereby, the specimen adhering to the biochip 1 can be washed away. The cleaning method of the biochip 1 is not limited to the above-described method (immersion method), and for example, a spraying method in which a cleaning liquid is sprayed on the biochip 1 may be used.

そして、図9に示すように、反応後のバイオチップ1が乾燥部8の乾燥用ファン8aと対向する位置に移送され、乾燥処理が行われる(ステップSS5)。なお、上述したバイオチップ1の洗浄処理および乾燥処理(ステップSS4、SS5)を複数回ずつ繰り返して行うようにしても構わない。   Then, as shown in FIG. 9, the biochip 1 after the reaction is transferred to a position facing the drying fan 8a of the drying unit 8, and a drying process is performed (step SS5). Note that the above-described cleaning process and drying process (steps SS4 and SS5) of the biochip 1 may be repeated a plurality of times.

乾燥処理が完了したバイオチップ1は、受渡部TR(図1参照)により測定部MSに移送される。バイオチップ1は、測定部MSのステージ26に載置される。その後、バイオチップ1の測定処理が実施される(ステップSS6)。   The biochip 1 that has been dried is transferred to the measurement unit MS by the delivery unit TR (see FIG. 1). The biochip 1 is placed on the stage 26 of the measurement unit MS. Thereafter, measurement processing of the biochip 1 is performed (step SS6).

次に、測定部MSによるバイオチップ1を用いる検出方法を含むバイオチップ1の測定処理(検出処理)の一例について図10のフローチャートを参照して説明する。
バイオチップ1の測定方法は、バイオチップ1(基板本体10A)の表面10aに配置されたギャップ部11(第1ギャップ12及び第2ギャップ13)を光学的に検出する第1検出工程(ステップSS10)と、ギャップ部11の検出結果に基づいて、生体分子支持領域Sの位置合わせを行うアライメント工程(ステップSS11)と、前記生体分子支持領域Sに形成された生体分子Bと検体に含まれる標的との親和性(例えば、蛍光発生の有無や蛍光の強度などに基づく反応性や結合性など)を検出する第2検出工程(ステップSS12)と、を含む。
Next, an example of the measurement process (detection process) of the biochip 1 including the detection method using the biochip 1 by the measurement unit MS will be described with reference to the flowchart of FIG.
The measurement method of the biochip 1 is a first detection step (step SS10) for optically detecting the gap portion 11 (first gap 12 and second gap 13) disposed on the surface 10a of the biochip 1 (substrate body 10A). ) And the alignment step (step SS11) for aligning the biomolecule support region S based on the detection result of the gap portion 11, the biomolecule B formed in the biomolecule support region S, and the target included in the specimen And a second detection step (step SS12) for detecting the affinity (for example, reactivity or binding based on the presence / absence of fluorescence or the intensity of fluorescence).

まず、第1検出工程であるステップSS10について図3及び図10を参照して説明する。
図10のステップSS10において、測定部MSは、バイオチップ1に対する対物レンズ32の焦点調整を行った後、バイオチップ1における所定(所定数)の生体分子支持領域Sが測定可能となる撮像領域に、ステージ26によりバイオチップ1をXY平面内で移動させる。そして、図3に示すように、測定部MSは、光源部31からバイオチップ1を観察する所定波長帯域(第1の波長帯域)の照明光(第1の光)を選択的に射出させ、ギャップ部11が形成された表面10aに照射する。光源部31から射出された照明光は、光学ユニット37で反射光と透過光とに分離されて、部分反射及び部分透過し、部分反射した照明光が対物レンズ32を透過した後に、基板本体10(バイオチップ1)の表面10aを照明する。基板本体10の表面10aで反射した照明光は、対物レンズ32、光学ユニット37を透過して光学素子47に入射する。
First, step SS10 which is a 1st detection process is demonstrated with reference to FIG.3 and FIG.10.
In step SS10 of FIG. 10, the measurement unit MS adjusts the focus of the objective lens 32 with respect to the biochip 1 and then sets a predetermined (predetermined number) of biomolecule support regions S on the biochip 1 to an imaging region where measurement is possible. The biochip 1 is moved in the XY plane by the stage 26. Then, as shown in FIG. 3, the measurement unit MS selectively emits illumination light (first light) in a predetermined wavelength band (first wavelength band) for observing the biochip 1 from the light source unit 31, The surface 10a on which the gap portion 11 is formed is irradiated. The illumination light emitted from the light source unit 31 is separated into reflected light and transmitted light by the optical unit 37, partially reflected and partially transmitted, and the partially reflected illumination light passes through the objective lens 32, and then the substrate body 10. Illuminate the surface 10a of the (biochip 1). The illumination light reflected by the surface 10 a of the substrate body 10 passes through the objective lens 32 and the optical unit 37 and enters the optical element 47.

そして、光学素子47に入射した照明光の一部は、光学素子47および反射ミラー45で順次反射されて、観察カメラ29のセンサ28に入射する。   A part of the illumination light incident on the optical element 47 is sequentially reflected by the optical element 47 and the reflection mirror 45 and enters the sensor 28 of the observation camera 29.

ここで、測定部MSは、センサ28の撮像特性及び所定の倍率に応じた大きさの観察視野100(観察視野101又は観察視野102)内に複数の生体分子支持領域Sの像がセンサ28に形成される。センサ28は、生体分子支持領域Sの像、すなわち生体分子支持領域Sを区画するギャップ部11の像を取得する。   Here, the measurement unit MS receives images of a plurality of biomolecule support regions S in the observation field 100 (the observation field 101 or the observation field 102) having a size corresponding to the imaging characteristics of the sensor 28 and a predetermined magnification. It is formed. The sensor 28 acquires an image of the biomolecule support region S, that is, an image of the gap portion 11 that partitions the biomolecule support region S.

測定部MSは、上記ステップSS10において受光した第2ギャップ13を含む観察視野101の像に基づいて、観察視野101における生体分子支持領域Sに対する位置合わせ(アライメント)を行うアライメント工程を行う(ステップSS11)。   Based on the image of the observation field 101 including the second gap 13 received in Step SS10, the measurement unit MS performs an alignment process for performing alignment (alignment) with the biomolecule support region S in the observation field 101 (Step SS11). ).

測定部MSが観察視野101において取得した像は、第1ギャップ12及び第2ギャップ13を含む。第2ギャップ13は、第1ギャップ12よりも広いギャップ幅を有しているため(図4参照)、ギャップ部11内において特異領域として機能する。   The image acquired by the measurement unit MS in the observation visual field 101 includes the first gap 12 and the second gap 13. Since the second gap 13 has a wider gap width than the first gap 12 (see FIG. 4), the second gap 13 functions as a singular region in the gap portion 11.

そのため、測定部MSの測定部用制御部22は、センサ28から出力された観察視野101のギャップ部11の情報から第2ギャップ13に関する情報を容易に識別して取得する。測定部用制御部22は、上記取得した情報と、予め記憶されたバイオチップ1に対する第2ギャップ13の相対位置情報とに基づいて、バイオチップ1上における観察視野101の位置を取得することができる。このように、本実施形態によれば、測定部MSが第2ギャップ13をバイオチップ1上における観察視野100の位置関係を特定する際のアライメントマークの指標として利用することができる。   Therefore, the measurement unit controller 22 of the measurement unit MS easily identifies and acquires information on the second gap 13 from the information on the gap portion 11 of the observation visual field 101 output from the sensor 28. The measurement-unit control unit 22 can acquire the position of the observation visual field 101 on the biochip 1 based on the acquired information and the relative position information of the second gap 13 with respect to the biochip 1 stored in advance. it can. Thus, according to the present embodiment, the measurement unit MS can use the second gap 13 as an index of the alignment mark when specifying the positional relationship of the observation visual field 100 on the biochip 1.

また、測定部MSは、ギャップ部11の情報に基づいて、観察視野101内における各生体分子支持領域Sの位置情報(相対位置又は絶対位置)を取得する。これにより、測定部MSは、結像光学系33や対物レンズ32等を含む測定系と、バイオチップ1(各生体分子支持領域S)と位置合わせ(アライメント)を行うことができる。なお、アライメントは、例えば、測定部用制御部22が対物レンズ32に対してステージ26を相対移動させるように制御することで行われる。   Further, the measurement unit MS acquires position information (relative position or absolute position) of each biomolecule support region S in the observation visual field 101 based on the information of the gap part 11. Thereby, the measurement unit MS can perform alignment (alignment) with the measurement system including the imaging optical system 33, the objective lens 32, and the like and the biochip 1 (each biomolecule support region S). The alignment is performed, for example, by controlling the measurement unit control unit 22 to move the stage 26 relative to the objective lens 32.

以上により、図10のアライメント工程(ステップSS11)が終了する。アライメント工程(ステップSS11)の後、測定部MSは、バイオチップ1上の所望の生体分子支持領域Sを精度良く測定することが可能となる。   Thus, the alignment process (step SS11) in FIG. 10 is completed. After the alignment step (step SS11), the measurement unit MS can accurately measure the desired biomolecule support region S on the biochip 1.

アライメント工程(ステップSS11)の後、測定部MSは、第2検出工程としてのステップSS12を行う。ステップSS12において、測定部MSは、蛍光測定を行うために、光源部31から射出される光を、照明光とは異なる波長帯域(第2の波長帯域)の励起光に切り替える。光源部31から射出された励起光は、光学ユニット37で反射(全反射)し、対物レンズ32を透過した後に、バイオチップ1(基板本体10)の表面(生体分子支持領域S)を照明する。   After the alignment process (step SS11), the measurement unit MS performs step SS12 as a second detection process. In step SS12, the measurement unit MS switches the light emitted from the light source unit 31 to excitation light having a wavelength band (second wavelength band) different from the illumination light in order to perform fluorescence measurement. The excitation light emitted from the light source unit 31 is reflected (totally reflected) by the optical unit 37, passes through the objective lens 32, and then illuminates the surface (biomolecule support region S) of the biochip 1 (substrate body 10). .

励起光で照明された生体分子支持領域Sのうち、検体に含まれる標的が特異的に反応した生体分子Bを有する生体分子支持領域から蛍光が発せられる。発生した蛍光は、対物レンズ32、および光学ユニット37を透過して光学素子47に入射する。   Of the biomolecule support region S illuminated with the excitation light, fluorescence is emitted from the biomolecule support region having the biomolecule B specifically reacted with the target contained in the specimen. The generated fluorescence passes through the objective lens 32 and the optical unit 37 and enters the optical element 47.

そして、蛍光を発生した生体分子支持領域Sの像は接眼部27の近傍に形成されるとともに、センサ28の視野内に形成される。センサ28は、蛍光を発生した生体分子支持領域Sの像を取得する。センサ28は、受光した蛍光を含む蛍光像を測定部用制御部22に出力する。測定部用制御部22は、各生体分子支持領域Sの蛍光像の測定結果に基づいて生体分子Bと上記の標的との親和性(例えば、蛍光発生の有無や蛍光の強度などに基づく反応性や結合性など)を検出する。   An image of the biomolecule support region S that has generated fluorescence is formed in the vicinity of the eyepiece 27 and also in the field of view of the sensor 28. The sensor 28 acquires an image of the biomolecule support region S that has generated fluorescence. The sensor 28 outputs a fluorescence image including the received fluorescence to the measurement unit controller 22. Based on the measurement result of the fluorescence image of each biomolecule support region S, the measurement unit control unit 22 uses the affinity between the biomolecule B and the target (for example, the reactivity based on the presence / absence of fluorescence generation or the intensity of fluorescence). And binding).

測定部MSは、観察視野100をステージ26の移動によって順次移動させることでバイオチップ1の全面において上記の第2検出工程(ステップSS12)を繰り返す。測定部用制御部22は、各観察視野100で受光した蛍光像に基づいて、生体分子Bと上記の標的との親和性をそれぞれ検出する。その後、測定部MSは、ステップSS12の最後に、バイオチップ1の全面を複数の観察視野100で取得した親和性の結果をスティッチングする。ここで、スティッチングとは、各観察視野100における蛍光像の計測結果を画面合成することを含む。
本実施形態によれば、測定部MSは、第2ギャップ13を含むギャップ部11の受光結果に基づいて、バイオチップ1における上記アライメントが適切に実行されているため、上記スティッチングを精度良く行う事が可能となる。よって、測定部MSは、信頼性の高い測定を行うことができる。
The measurement unit MS repeats the second detection step (step SS12) on the entire surface of the biochip 1 by sequentially moving the observation visual field 100 by moving the stage 26. The control unit for measurement unit 22 detects the affinity between the biomolecule B and the above target based on the fluorescence image received in each observation field 100. Thereafter, the measurement unit MS stitches the result of the affinity acquired over the entire surface of the biochip 1 in the plurality of observation fields 100 at the end of step SS12. Here, the stitching includes synthesizing the measurement results of the fluorescent images in each observation visual field 100 on the screen.
According to the present embodiment, the measurement unit MS performs the stitching with high accuracy because the alignment in the biochip 1 is appropriately performed based on the light reception result of the gap unit 11 including the second gap 13. Things will be possible. Therefore, the measurement unit MS can perform measurement with high reliability.

以上説明したように、本実施形態によれば、アライメント時の指標としてアライメントマークを有しないバイオチップ1を用いた場合であっても、測定部MSは第2ギャップ13をアライメントマークとして機能させることができる。よって、測定部MSはバイオチップ1に対するアライメントを適切に行う事ができるので、各生体分子支持領域Sの親和性について良好な測定結果を得ることができる。   As described above, according to the present embodiment, the measurement unit MS causes the second gap 13 to function as an alignment mark even when the biochip 1 having no alignment mark is used as an index during alignment. Can do. Therefore, since the measurement part MS can perform the alignment with respect to the biochip 1 appropriately, a favorable measurement result can be obtained about the affinity of each biomolecule support region S.

また、生体分子支持領域非形成部により第2ギャップ13を構成しているので、バイオチップ1の製造工程を比較的簡単にできる。また、アライメントマークを基板本体10に印刷するための印刷装置等が不要となるので、バイオチップ1自体の製造コストを抑えることができる。   In addition, since the second gap 13 is configured by the biomolecule support region non-forming portion, the manufacturing process of the biochip 1 can be relatively simplified. Further, since a printing device or the like for printing the alignment mark on the substrate body 10 is not necessary, the manufacturing cost of the biochip 1 itself can be suppressed.

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。   As described above, the preferred embodiments according to the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the examples. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described examples are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.

例えば、上記実施形態においては、ギャップ部11が観察視野100のうち、基板本体10の外形ラインを2つ含まない観察視野101のみに配置される場合を例に挙げたが、観察視野102にギャップ部11の一部が配置される構成を採用してもよい。
また、上記実施形態においては、第2ギャップ13(生体分子支持領域非形成部)として、行11a及び列11bがそれぞれ2つの生体分子支持領域S分の幅で構成された場合を例に挙げたが、これに限定されず、第2ギャップ13を行11aのみ、或いは列11bのみで構成するようにしても良い。
For example, in the above embodiment, the gap 11 is arranged only in the observation visual field 101 that does not include two outline lines of the substrate body 10 in the observation visual field 100. You may employ | adopt the structure by which a part of part 11 is arrange | positioned.
Moreover, in the said embodiment, the case where row 11a and column 11b were each comprised by the width | variety for two biomolecule support area | region S as 2nd gap 13 (biomolecule support area | region non-formation part) was mentioned as an example. However, the present invention is not limited to this, and the second gap 13 may be configured by only the row 11a or only the column 11b.

また、上記実施形態において、バイオチップ1は、基板本体10の表面10aに生体分子支持領域Sが直接形成されていた。すなわち、基板本体10の表面10aが生体分子支持領域Sを直接的に支持する構成を採用したが、これに限定されない。例えば、生体分子支持領域が形成されたバイオチップを基板本体10上に複数設けることで、基板本体10が生体分子支持領域を間接的に支持する構成を採用するようにしてもよい。この場合、各バイオチップは、シリコンウエハ上に生体分子支持領域を形成した後、シリコンウエハをダイシングして個片化することで形成される。   In the above embodiment, the biochip 1 has the biomolecule support region S directly formed on the surface 10 a of the substrate body 10. In other words, the configuration in which the surface 10a of the substrate body 10 directly supports the biomolecule support region S is adopted, but is not limited thereto. For example, a configuration may be adopted in which the substrate body 10 indirectly supports the biomolecule support region by providing a plurality of biochips on which the biomolecule support region is formed on the substrate body 10. In this case, each biochip is formed by forming a biomolecule support region on a silicon wafer and then dicing the silicon wafer into individual pieces.

(第2実施形態)
次に、バイオチップ1の第2実施形態について説明する。本実施形態における第2ギャップ13は、行11a及び列11bの幅を基板本体10の表面10a上において部分的に異なっている。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the biochip 1 will be described. In the second gap 13 in the present embodiment, the widths of the rows 11 a and the columns 11 b are partially different on the surface 10 a of the substrate body 10.

図11は本実施形態に係るバイオチップ1Bの要部を示す拡大平面図である。なお、上記実施形態と同一の構成及び部材については、同じ符号を付し、その詳細な説明については省略若しくは簡略化する。   FIG. 11 is an enlarged plan view showing a main part of the biochip 1B according to the present embodiment. In addition, about the structure and member same as the said embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the detailed description is abbreviate | omitted or simplified.

本実施形態においては、図11に示すように、第2ギャップ13の行11a及び列11bは、基板本体10の表面10aの中央部において6つの生体分子支持領域S分の幅を有し、中央部から端部に離れるに従って2つの生体分子支持領域S分の幅を有している。なお、図11では、行11a及び列11bは、それぞれ幅を異ならせたが、いずれか一方の幅のみを異ならせるようにしてもよい。   In the present embodiment, as shown in FIG. 11, the row 11 a and the column 11 b of the second gap 13 have a width corresponding to six biomolecule support regions S at the center of the surface 10 a of the substrate body 10, It has a width corresponding to two biomolecule support regions S as it moves away from the part to the end part. In FIG. 11, the row 11a and the column 11b have different widths, but only one of the widths may be different.

本実施形態においても、第2ギャップ13が上述のアライメントマークとして機能するため、上述した種々の関連処理を行うことが可能であり、各生体分子支持領域Sにおける生体分子と標的との親和性を精度良く測定することができる。   Also in the present embodiment, since the second gap 13 functions as the above-described alignment mark, the various related processes described above can be performed, and the affinity between the biomolecule and the target in each biomolecule support region S can be increased. It can measure with high accuracy.

(第3実施形態)
次に、バイオチップ1の第3実施形態について説明する。本実施形態においては第2ギャップ13がバイオチップ1C上に複数形成されている。なお、上記実施形態と同一の構成及び部材については、同じ符号を付し、その詳細な説明については省略若しくは簡略化する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the biochip 1 will be described. In the present embodiment, a plurality of second gaps 13 are formed on the biochip 1C. In addition, about the structure and member same as the said embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the detailed description is abbreviate | omitted or simplified.

図12、13は、本実施形態に係るバイオチップ1Cの要部を示す拡大平面図である。図12に示すように、複数の第2ギャップ113は、第1ギャップ112とは異なり、それぞれ所定の平面形状、例えば+(プラス)字形状を有している。図12の第2ギャップ113は、第1ギャップ112の幅とは異なり、第1ギャップ112の幅より大きい幅を有している。本実施形態においても、第2ギャップ113が上述のアライメントマークとして機能するため、上述した種々の関連処理を行うことが可能であり、各生体分子支持領域Sにおける生体分子と標的との親和性を精度良く測定することができる。
また、複数の第2ギャップ113の形状は、図13に示すようなT字状の回転非対称形状にしてもよい。図13のように回転非対称形状の第2ギャップ113を用いることで、測定部MSが該第2ギャップ113の検出結果に基づき、ステージ定盤50上におけるバイオチップ1の位置情報(例、θZ方向への回転角度)を簡便に取得することが可能となる。よって、測定部MSは、ステージ26に支持されたバイオチップ1を所定角度だけθZ方向に回転させた状態にアライメントし、この状態で蛍光観察を行う事ができる。
12 and 13 are enlarged plan views showing main parts of the biochip 1C according to the present embodiment. As shown in FIG. 12, unlike the first gap 112, each of the plurality of second gaps 113 has a predetermined planar shape, for example, a + (plus) shape. Unlike the width of the first gap 112, the second gap 113 in FIG. 12 has a width larger than the width of the first gap 112. Also in the present embodiment, since the second gap 113 functions as the alignment mark described above, the various related processes described above can be performed, and the affinity between the biomolecule and the target in each biomolecule support region S can be increased. It can measure with high accuracy.
The plurality of second gaps 113 may have a T-shaped rotationally asymmetric shape as shown in FIG. As shown in FIG. 13, by using the rotationally asymmetric second gap 113, the measurement unit MS is based on the detection result of the second gap 113, and the position information of the biochip 1 on the stage surface plate 50 (eg, in the θZ direction). Rotation angle) can be easily obtained. Therefore, the measurement unit MS can align the biochip 1 supported by the stage 26 in a state rotated in the θZ direction by a predetermined angle, and perform fluorescence observation in this state.

(第3実施形態の変形例)
次に、バイオチップ1Cの第3実施形態の変形例について説明する。上記第3実施形態における複数の第2ギャップ113は全て同じ形状である場合を例に挙げたが、本実施形態における第2ギャップ213は各ギャップ部の形状をそれぞれ異ならせるようにしている。
(Modification of the third embodiment)
Next, a modification of the third embodiment of the biochip 1C will be described. Although the case where all the plurality of second gaps 113 in the third embodiment have the same shape has been described as an example, the second gap 213 in the present embodiment is configured such that the shape of each gap portion is different.

図14は、複数の第2ギャップ213の形状が互いに異なる場合の例を示す模式図である。図14に示すように、例えば、本変形例に係る第2ギャップ213は、3行3列(合計9個)を1つの配置パターンとして形成された複数の生体分子支持領域Sのうち所定の生体分子支持領域S内に設けられている。従って、上記の3行3列(合計9個)を1つの配置パターンとして形成された複数の生体分子支持領域Sのうち所定の生体分子支持領域Sは、アライメントマークとして機能させるため、生体分子Bが形成されていない非形成部である。図14に示すように、例えば、該非形成部は、千鳥状に設けられている。また、第2ギャップ211a、211bは、図14に示すように生体分子支持領域Sの非形成部の位置が互いに異なっている。   FIG. 14 is a schematic diagram illustrating an example in which the shapes of the plurality of second gaps 213 are different from each other. As shown in FIG. 14, for example, the second gap 213 according to the present modification includes a predetermined living body among a plurality of biomolecule support regions S formed by arranging 3 rows and 3 columns (9 in total) as one arrangement pattern. It is provided in the molecular support region S. Accordingly, the predetermined biomolecule support region S among the plurality of biomolecule support regions S formed as the arrangement pattern of the above 3 rows and 3 columns (9 in total) functions as an alignment mark. It is a non-formation part in which is not formed. As shown in FIG. 14, for example, the non-formed part is provided in a staggered manner. Further, as shown in FIG. 14, the second gaps 211a and 211b are different from each other in the position of the non-forming part of the biomolecule support region S.

この構成によれば、上記第2ギャップ211a、211bに加えて6パターン、すなわち合計で8種類の第2ギャップ213を構成することができる。このように、本実施形態によれば、基板本体10の表面10a上に第2ギャップ213を複数種類設けるような構成が可能である。なお、たくさんの種類の第2ギャップ213が必要となる場合、例えば、5行5列(合計25個)、或いは9行9列(合計81個)の複数の生体分子支持領域を1つの配置パターンとして用いれば、それぞれ32種類、512種類の第2ギャップ213を構成することができる。   According to this configuration, in addition to the second gaps 211a and 211b, six patterns, that is, a total of eight types of second gaps 213 can be formed. Thus, according to this embodiment, a configuration in which a plurality of types of second gaps 213 are provided on the surface 10a of the substrate body 10 is possible. When many kinds of second gaps 213 are required, for example, a plurality of biomolecule support regions of 5 rows and 5 columns (total 25) or 9 rows and 9 columns (total 81) are arranged in one arrangement pattern. 32 types and 512 types of second gaps 213 can be formed respectively.

また、基板本体10の表面10aに複数の第2ギャップを形成してその複数の第2ギャップの形状をそれぞれ異ならせる場合、例えば、第2ギャップの一部は表面10a上における相対位置の基準を示す位置基準マークとして機能させてもよい。ここで、位置基準マークは、例えば、基板本体10の表面10a上における中央、或いは上、下、左、右等といった基準位置を示すものを例示できる。また、第2ギャップの一部は基板本体10に関する情報を示す基板情報マークとして機能させるようにしてもよい。ここで、基板情報マークは、例えば、バイオチップ1に関する所定情報を識別可能な識別マークを示すものを例示できる。なお、所定情報は、バイオチップ1の製造番号、製造日時、有効期限等を含む。   Further, when a plurality of second gaps are formed on the surface 10a of the substrate body 10 and the shapes of the plurality of second gaps are made different from each other, for example, a part of the second gap can be used as a reference for a relative position on the surface 10a. You may make it function as a position reference mark to show. Here, examples of the position reference mark include those indicating the reference position such as the center on the surface 10a of the substrate body 10 or the top, bottom, left, right, and the like. Further, a part of the second gap may function as a substrate information mark indicating information related to the substrate body 10. Here, the board | substrate information mark can illustrate what shows the identification mark which can identify the predetermined information regarding the biochip 1, for example. The predetermined information includes the manufacturing number, the manufacturing date and time, the expiration date, etc. of the biochip 1.

(第4実施形態)
次に、バイオチップ1の第4実施形態について説明する。本実施形態においては、生体分子支持領域Sの大きさ又は形状を基板本体10の表面10a内で部分的に異なるように形成して生体分子支持領域S同士の間隔を部分的に異ならせることによって第2ギャップを表面10aに形成している。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the biochip 1 will be described. In the present embodiment, the size or shape of the biomolecule support region S is formed so as to be partially different within the surface 10a of the substrate body 10, and the interval between the biomolecule support regions S is partially made different. A second gap is formed on the surface 10a.

図15は本実施形態に係るバイオチップ1Dの要部を示す拡大平面図である。一例として図15は、同一形状の複数の生体分子支持領域Sの大きさを表面10a内で部分的に異ならせることで構成された第2ギャップを示した図である。なお、上記実施形態と同一の構成及び部材については、同じ符号を付し、その詳細な説明については省略若しくは簡略化する。   FIG. 15 is an enlarged plan view showing a main part of the biochip 1D according to the present embodiment. As an example, FIG. 15 is a diagram showing a second gap formed by partially varying the size of a plurality of biomolecule support regions S having the same shape within the surface 10a. In addition, about the structure and member same as the said embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the detailed description is abbreviate | omitted or simplified.

本実施形態において、図15に示すように、第2ギャップ313は、他の生体分子支持領域Sと比較して同一形状の複数の生体分子支持領域Sの大きさを表面10a内で部分的に異なるように形成することによって、第1ギャップ312の幅と異なる幅で構成されている。
本実施形態において、生体分子支持領域Sは、平面形状が正方形状の第1四角形の生体分子支持領域S1と、平面形状が正方形状であり、第1四角形の生体分子支持領域S1とは異なる寸法(例えば、大きい寸法又は小さい寸法)を有する第2四角形の生体分子支持領域S2とを含む。なお、第1四角形の生体分子支持領域S1及び第2四角形の生体分子支持領域S2は、表面10a内において同一ピッチでマトリクス状に配置されている。この場合において、第2ギャップ313は、4つの第2四角形の生体分子支持領域S2を区画する部分によって構成される。一方、第1ギャップ312は、表面10aに形成されるギャップ部311のうち上記第2ギャップ313を除いた部分、すなわち第1四角形の生体分子支持領域S1を区画する部分によって構成される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 15, the second gap 313 is formed so that the size of the plurality of biomolecule support regions S having the same shape as compared with other biomolecule support regions S is partially within the surface 10 a. By forming the first gap 312 differently, the first gap 312 is formed with a different width.
In the present embodiment, the biomolecule support region S has a square shape with a square shape of the first quadrangular biomolecule support region S1 and a planar shape with a square shape different from the first quadrangular biomolecule support region S1. And a second quadrangular biomolecule support region S2 having a large dimension (for example, a large dimension or a small dimension). The first quadrangular biomolecule support region S1 and the second quadrangular biomolecule support region S2 are arranged in a matrix at the same pitch in the surface 10a. In this case, the second gap 313 is constituted by a portion that divides the four second quadrangular biomolecule support regions S2. On the other hand, the 1st gap 312 is comprised by the part except the said 2nd gap 313 among the gap parts 311 formed in the surface 10a, ie, the part which divides 1st square biomolecule support area | region S1.

すなわち、基板本体10の表面10a内において、第2四角形の生体分子支持領域S2が形成された領域における隣接する生体分子支持領域間の間隔S2dは、第1四角形の生体分子支持領域S1が形成された領域における隣接する生体分子支持領域間の間隔S1dよりも狭くなっている。したがって、測定部MSは、センサ28が上記第1検出工程(ステップSS10)においてギャップ部211の像を取得した際、ギャップ部311内において第2ギャップ313を特異領域として容易に判別することが可能となる。   That is, in the surface 10a of the substrate body 10, the space S2d between the adjacent biomolecule support regions in the region where the second square biomolecule support region S2 is formed forms the first square biomolecule support region S1. This is narrower than the interval S1d between adjacent biomolecule support regions in the region. Therefore, when the sensor 28 acquires an image of the gap 211 in the first detection step (step SS10), the measurement unit MS can easily determine the second gap 313 as a unique region in the gap 311. It becomes.

したがって、生体分子支持領域Sの大きさを表面10a内で部分的に異ならせて構成した第2ギャップ313は上記実施形態と同様にアライメントマークとして機能するので、測定部MSは各生体分子支持領域Sにおける生体分子と標的との親和性を精度良く測定することができる。   Therefore, since the second gap 313 configured by partially varying the size of the biomolecule support region S within the surface 10a functions as an alignment mark as in the above embodiment, the measurement unit MS can measure each biomolecule support region. The affinity between the biomolecule and the target in S can be measured with high accuracy.

(第4実施形態の変形例)
次に、バイオチップ1Dの第4実施形態の変形例について説明する。複数の生体分子支持領域Sの形状を表面10a内で部分的にそれぞれ異ならせることによって第2ギャップが構成されている。
(Modification of the fourth embodiment)
Next, a modification of the fourth embodiment of the biochip 1D will be described. The second gap is configured by making the shapes of the plurality of biomolecule support regions S partially different in the surface 10a.

図16は、本変形例に係る第2ギャップの構成を示す図である。
本変形例において、図16に示すように、第2ギャップ413は、他の生体分子支持領域Sと比較して特定の生体分子支持領域Sの形状を表面10a内で部分的に異なるように形成することによって生じるギャップで構成されている。
本変形例において、バイオチップ1Dに形成された複数の生体分子支持領域Sは、平面形状が正方形状の四角形の生体分子支持領域S3と、平面形状が円形の生体分子支持領域S4とを含む。円形の生体分子支持領域S4の直径は、四角形の生体分子支持領域S3の1辺と異なる寸法(例えば、大きい寸法)に設定されている。なお、四角形の生体分子支持領域S3及び円形の生体分子支持領域S4は、表面10a内において同一ピッチでマトリクス状に配置されている。この場合において、第2ギャップ313は、4つの円形の生体分子支持領域S4によって生じるギャップで構成される。例えば、第2ギャップ313は、円形の生体分子支持領域S4を区画する部分によって構成される。一方、第1ギャップ412は、表面10aに形成されるギャップ部411のうち上記第2ギャップ413を除いた部分、すなわち四角形の生体分子支持領域S3を区画する部分によって構成される。
FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration of the second gap according to the present modification.
In the present modification, as shown in FIG. 16, the second gap 413 is formed so that the shape of the specific biomolecule support region S is partially different in the surface 10a as compared with the other biomolecule support regions S. It is composed of gaps generated by
In this modification, the plurality of biomolecule support regions S formed on the biochip 1D include a square biomolecule support region S3 having a square planar shape and a biomolecule support region S4 having a circular planar shape. The diameter of the circular biomolecule support region S4 is set to a size (for example, a large size) different from one side of the square biomolecule support region S3. Note that the rectangular biomolecule support region S3 and the circular biomolecule support region S4 are arranged in a matrix at the same pitch in the surface 10a. In this case, the second gap 313 is constituted by a gap generated by four circular biomolecule support regions S4. For example, the 2nd gap 313 is comprised by the part which divides circular biomolecule support area | region S4. On the other hand, the 1st gap 412 is comprised by the part except the said 2nd gap 413 among the gap parts 411 formed in the surface 10a, ie, the part which divides square biomolecule support area | region S3.

すなわち、基板本体10の表面10a内において、円形の生体分子支持領域S4が形成された領域における隣接する生体分子支持領域間の間隔S4dは、四角形の生体分子支持領域S3が形成された領域における隣接する生体分子支持領域間の間隔S3dよりも狭くなっている。これによれば、測定部MSは、センサ28が上記第1検出工程(ステップSS10)においてギャップ部411の像を取得した際、ギャップ部411内において第2ギャップ413を特異領域として容易に判別することが可能となる。   That is, in the surface 10a of the substrate body 10, the distance S4d between adjacent biomolecule support regions in the region where the circular biomolecule support region S4 is formed is adjacent to the region where the square biomolecule support region S3 is formed. It is narrower than the interval S3d between the biomolecule support regions. According to this, when the sensor 28 acquires the image of the gap part 411 in the first detection step (step SS10), the measurement unit MS easily discriminates the second gap 413 as a unique region in the gap part 411. It becomes possible.

したがって、生体分子支持領域Sの大きさを表面10a内で部分的に異ならせて構成した第2ギャップ413は上記実施形態と同様にアライメントマークとして機能するので、測定部MSは各生体分子支持領域Sにおける生体分子と標的との親和性を精度良く測定することができる。   Therefore, since the second gap 413 configured by partially varying the size of the biomolecule support region S within the surface 10a functions as an alignment mark as in the above embodiment, the measurement unit MS can measure each biomolecule support region. The affinity between the biomolecule and the target in S can be measured with high accuracy.

(第5実施形態)
次に、バイオチップ1の第5実施形態について説明する。本実施形態においては、第2ギャップは、生体分子支持領域Sが形成されていない複数の行11a又は複数の列11bにより構成している。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the biochip 1 will be described. In the present embodiment, the second gap is configured by a plurality of rows 11a or a plurality of columns 11b in which the biomolecule support region S is not formed.

図17は、本実施形態に係るバイオチップ1Eの要部を示す拡大平面図である。なお、上記実施形態と同一の構成及び部材については、同じ符号を付し、その詳細な説明については省略若しくは簡略化する。   FIG. 17 is an enlarged plan view showing a main part of the biochip 1E according to the present embodiment. In addition, about the structure and member same as the said embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the detailed description is abbreviate | omitted or simplified.

本実施形態においては、図17に示すように、2つの行511aと3つの列511bとを選択することで第2ギャップ513が構成されている。本実施形態において、行511aは、第1の行511a1と、第2の行511a2とを含み、列511bは、第1の列511b1と、第2の列511b2と、第3の列511b3とを含む。本実施形態において、第1ギャップ512は、表面10aに形成されるギャップ部511のうち上記第2ギャップ513を除いた部分によって構成される。   In the present embodiment, as shown in FIG. 17, the second gap 513 is configured by selecting two rows 511a and three columns 511b. In the present embodiment, the row 511a includes the first row 511a1 and the second row 511a2, and the column 511b includes the first column 511b1, the second column 511b2, and the third column 511b3. Including. In this embodiment, the 1st gap 512 is comprised by the part except the said 2nd gap 513 among the gap parts 511 formed in the surface 10a.

第1の行511a1は、生体分子支持領域Sを2行分形成しない生体分子支持領域非形成部(非形成部)により構成され、第2の行511a2は、生体分子支持領域Sを1行分形成しない生体分子支持領域非形成部により構成される。また、第1の列511b1は、生体分子支持領域Sを3列分形成しない生体分子支持領域非形成部により構成され、第2の列511b2は、生体分子支持領域Sを2列分形成しない生体分子支持領域非形成部により構成され、第3の列511b3は、生体分子支持領域Sを1列分形成しない生体分子支持領域非形成部により構成される。このように本実施形態においては、第2ギャップ513が全体としては一体化するものの行及び列に亘って複数ずつ設けられており、行方向及び列方向において各々のギャップ幅が異なった構成である。   The first row 511a1 includes a biomolecule support region non-forming portion (non-forming portion) that does not form the biomolecule support region S for two rows, and the second row 511a2 includes the biomolecule support region S for one row. It is composed of a biomolecule support region non-forming part that is not formed. The first row 511b1 is configured by a biomolecule support region non-forming portion that does not form the biomolecule support region S for three rows, and the second row 511b2 is a living body that does not form the biomolecule support region S for two rows. The third column 511b3 includes a biomolecule support region non-forming portion that does not form one row of biomolecule support regions S. As described above, in the present embodiment, the second gap 513 is integrated as a whole, but a plurality of second gaps 513 are provided across the rows and columns, and the gap widths are different in the row direction and the column direction. .

本実施形態において、第2ギャップ513は、基板本体10の外形ラインを少なくとも2つ含まない(1つも含まない場合を包含する)観察視野101に対応して設けられている。第2ギャップ513は、行方向において異なる位置に配置される観察視野101a、101bにおいて、少なくとも第2ギャップ513の第1の行511a1、第2の行511a2がそれぞれ存在するように形成されている。   In the present embodiment, the second gap 513 is provided so as to correspond to the observation visual field 101 that does not include at least two outline lines of the substrate body 10 (including the case where none is included). The second gap 513 is formed such that at least the first row 511a1 and the second row 511a2 of the second gap 513 exist in the observation visual fields 101a and 101b arranged at different positions in the row direction.

また、第2ギャップ513は、列方向において異なる位置に配置される観察視野101c、101d、101eにおいて、少なくとも第2ギャップ513の第1の列511b1、第2の列511b2、及び第3の列511b3がそれぞれ存在するように形成されている。   The second gap 513 is at least the first row 511b1, the second row 511b2, and the third row 511b3 of the second gap 513 in the observation visual fields 101c, 101d, and 101e arranged at different positions in the row direction. Are formed to exist respectively.

本実施形態によれば、上述のように第1の行511a1及び第2の行511a2が、それぞれ異なるギャップ幅を有するので、測定部MSは取得した観察視野101に第1の行511a1が含まれる場合と第2の行511a2が含まれる場合とを特定することができる。また、上述のように第1の列511b1、第2の列511b2、及び第3の列511b3が、それぞれ異なるギャップ幅を有するので、測定部MSは取得した観察視野101に第1の列511b1が含まれる場合、第2の列511b2が含まれる場合、及び第3の列511b3が含まれる場合をそれぞれ特定することができる。   According to this embodiment, since the first row 511a1 and the second row 511a2 have different gap widths as described above, the measurement unit MS includes the first row 511a1 in the acquired observation visual field 101. The case and the case where the second row 511a2 is included can be specified. Further, as described above, since the first column 511b1, the second column 511b2, and the third column 511b3 have different gap widths, the measurement unit MS has the first column 511b1 in the acquired observation visual field 101. If included, the case where the second column 511b2 is included and the case where the third column 511b3 is included can be specified.

したがって、測定部MSは、センサ28から出力された観察視野101内のギャップ部511の情報(第1ギャップ512および第2ギャップ513の相対位置情報)に基づいて、各観察視野101におけるバイオチップ1上の位置情報を取得することができる。よって、複数の行及び列に亘る生体分子支持領域非形成部により構成された第2ギャップ513は上記実施形態と同様にアライメントマークとして機能するので、測定部MSは、各生体分子支持領域Sにおける生体分子と標的との親和性を精度良く測定することができる。   Therefore, the measurement unit MS is based on the information on the gap portion 511 in the observation visual field 101 output from the sensor 28 (relative position information on the first gap 512 and the second gap 513), and the biochip 1 in each observation visual field 101. The above position information can be acquired. Therefore, since the second gap 513 configured by the biomolecule support region non-formation part extending over a plurality of rows and columns functions as an alignment mark as in the above embodiment, the measurement unit MS is provided in each biomolecule support region S. The affinity between the biomolecule and the target can be accurately measured.

(第6実施形態)
次に、バイオチップ1の第6実施形態について説明する。本実施形態では、第2ギャップにバイオチップ1における位置情報を示すバーコードが形成されている点が上記実施形態と異なる。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the biochip 1 will be described. This embodiment is different from the above embodiment in that a barcode indicating position information on the biochip 1 is formed in the second gap.

図18は、本実施形態に係るバイオチップ1の要部を示す拡大平面図である。なお、上記実施形態と同一の構成及び部材については、同じ符号を付し、その詳細な説明については省略若しくは簡略化する。   FIG. 18 is an enlarged plan view showing a main part of the biochip 1 according to the present embodiment. In addition, about the structure and member same as the said embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the detailed description is abbreviate | omitted or simplified.

図18に示すように、本実施形態に係るバイオチップ1Fは、平面形状が十字形状からなる複数の第2ギャップ613がそれぞれ所定の平面形状(例えば十字形状)を有している。本実施形態において、第1ギャップ612は、表面10aに形成されるギャップ部611のうち上記第2ギャップ613を除いた部分によって構成される。   As shown in FIG. 18, in the biochip 1F according to the present embodiment, the plurality of second gaps 613 whose planar shape is a cross shape each have a predetermined planar shape (for example, a cross shape). In this embodiment, the 1st gap 612 is comprised by the part except the said 2nd gap 613 among the gap parts 611 formed in the surface 10a.

本実施形態において、第2ギャップ613は、全ての観察視野100(観察視野101、102を含む)内に配置されるようにバイオチップ1に形成されている。また、第2ギャップ613は、3つ分の生体分子支持領域Sの非形成部を行及び列方向において十字状に組み合わせることで構成されている。また、第2ギャップ613は、行方向における生体分子支持領域非形成部にバーコードBCが形成されている。バーコードBCは、バイオチップ1における少なくとも位置情報を有する。なお、バーコードBCは、位置情報以外に所定情報を含んでいても良い。所定情報は、例えば、バイオチップ1に形成された生体分子Bの種類や配置位置、使用される検体の種類の他、バイオチップ1の製造会社、製造番号、製造日時、有効期限等を含んでいてもよい。また、バーコードBCは、一次元或いは二次元バーコードのいずれでもよい。バーコードBCは、例えば、基板本体10の表面10aに直接印刷されることで構成されている。なお、バーコードが印刷されたシールを表面10aに貼り付けることで上記バーコードBCを形成するようにしても良い。   In the present embodiment, the second gap 613 is formed in the biochip 1 so as to be disposed in all the observation fields 100 (including the observation fields 101 and 102). The second gap 613 is configured by combining three non-formed portions of the biomolecule support region S in a cross shape in the row and column directions. In the second gap 613, a barcode BC is formed in the biomolecule support region non-forming portion in the row direction. The barcode BC has at least position information on the biochip 1. The barcode BC may include predetermined information in addition to the position information. The predetermined information includes, for example, the type and arrangement position of the biomolecule B formed on the biochip 1 and the type of specimen used, as well as the manufacturing company, serial number, date and time of expiration, and the expiration date. May be. Further, the barcode BC may be either a one-dimensional or a two-dimensional barcode. The barcode BC is configured by being directly printed on the surface 10a of the substrate body 10, for example. The bar code BC may be formed by sticking a sticker on which the bar code is printed on the surface 10a.

本実施形態によれば、第1検出工程(ステップSS10)において、測定部MSは、バーコードBCの検出結果に基づいて、各観察視野101におけるバイオチップ1上の位置情報を取得することができる。また、本実施形態では、第2ギャップ613にバーコードBCが形成されているので、該第2ギャップ613の検出結果のみでバイオチップ1Fにおける生体分子支持領域Sのアライメントを行うことができる。すなわち、第1ギャップ612の検出結果を用いることなく、アライメントを行うことができる。
なお、上述した各実施形態における第2ギャップは、第1ギャップと比較して大きい幅又は小さい幅を有するように構成される。
According to this embodiment, in the first detection step (step SS10), the measurement unit MS can acquire position information on the biochip 1 in each observation visual field 101 based on the detection result of the barcode BC. . In the present embodiment, since the barcode BC is formed in the second gap 613, the alignment of the biomolecule support region S in the biochip 1F can be performed only by the detection result of the second gap 613. That is, alignment can be performed without using the detection result of the first gap 612.
In addition, the 2nd gap in each embodiment mentioned above is comprised so that it may have a width | variety large or small compared with a 1st gap.

1、1A、1B、1C、1D、1E、1F…バイオチップ、S…スポット(生体分子支持領域)、10、10A…基板本体、10a…表面(第1面)、12、112、212、312、412、512…第1ギャップ、13、113、211a、211b、213、313、413、513…第2ギャップ、11a、511a…行、11b、511b…列、20…測定装置、22…測定部用制御部、26…ステージ、28…センサ、31…光源部、S1…第1四角形の生体分子支持領域、S1d…間隔、S2…第2四角形の生体分子支持領域、S2d…間隔、S3…四角形の生体分子支持領域、S3d…間隔、S4…円形の生体分子支持領域、S4d…間隔、100、102、102a、102b、102c、102d…観察視野(対象領域)、101、101a、101b…観察視野(第1対象領域)、SC…スクリーニング装置、AS…アッセイ部(分注装置)、MS…測定部(検出装置)、BC…バーコード DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F ... Biochip, S ... Spot (biomolecule support area) 10, 10A ... Substrate body, 10a ... Surface (first surface), 12, 112, 212, 312 , 512, 512 ... 1st gap, 13, 113, 211a, 211b, 213, 313, 413, 513 ... 2nd gap, 11a, 511a ... row, 11b, 511b ... column, 20 ... measuring device, 22 ... measuring unit Control unit, 26 ... stage, 28 ... sensor, 31 ... light source unit, S1 ... first square biomolecule support region, S1d ... interval, S2 ... second square biomolecule support region, S2d ... interval, S3 ... rectangle S4d ... interval, S4 ... circular biomolecule support region, S4d ... interval, 100, 102, 102a, 102b, 102c, 102d ... observation field (target region) , 101 or 101a, 101b ... observation field (first object region), SC ... screening device, AS ... assay unit (dispenser), MS ... measuring unit (detector), BC ... Barcode

Claims (23)

バイオチップを用いる検出方法であって、
前記バイオチップの第1面に配置された複数の生体分子支持領域の第1ギャップ及び該第1ギャップとは異なる第2ギャップを光学的に検出する第1検出工程と、
少なくとも前記第2ギャップの検出結果に基づいて、前記複数の生体分子支持領域に対する位置合わせを行うアライメント工程と、
前記生体分子支持領域に形成された生体分子と検体に含まれる標的との親和性を検出する第2検出工程と、
を備える検出方法。
A detection method using a biochip,
A first detection step for optically detecting a first gap of a plurality of biomolecule support regions disposed on the first surface of the biochip and a second gap different from the first gap;
An alignment step of aligning the plurality of biomolecule support regions based on at least the detection result of the second gap;
A second detection step of detecting the affinity between the biomolecule formed in the biomolecule support region and the target contained in the specimen;
A detection method comprising:
前記第1検出工程は、前記第1ギャップの幅と該第1ギャップの幅とは異なる前記第2ギャップの幅とを検出することを含む
請求項1に記載の検出方法。
The detection method according to claim 1, wherein the first detection step includes detecting a width of the first gap and a width of the second gap different from the width of the first gap.
前記第1検出工程は、第1の波長帯域の光を前記第1ギャップ及び前記第2ギャップに照射して得られる光を受光することを含み、
前記第2検出工程は、前記第1の波長帯域とは異なる第2の波長帯域の光を用いて、前記親和性を検出することを含む
請求項1又は2に記載の検出方法。
The first detection step includes receiving light obtained by irradiating the first gap and the second gap with light of a first wavelength band,
The detection method according to claim 1, wherein the second detection step includes detecting the affinity using light of a second wavelength band different from the first wavelength band.
前記第2検出工程は、前記複数の生体分子支持領域を複数の撮像領域に分けて、前記第2ギャップの検出結果に基づいて前記複数の撮像領域に対して前記親和性をそれぞれ検出することを含み、
得られた複数の前記親和性の検出結果をスティッチングする工程を備える
請求項1から3のいずれか一項に記載の検出方法。
The second detection step divides the plurality of biomolecule support regions into a plurality of imaging regions, and detects the affinity for the plurality of imaging regions based on the detection result of the second gap, respectively. Including
The detection method according to any one of claims 1 to 3, further comprising a step of stitching a plurality of obtained affinity detection results.
前記第1検出工程は、前記第2ギャップの検出結果に基づいて、前記バイオチップにおける前記生体分子支持領域の位置を検出することを含む
請求項1から4のいずれか一項に記載の検出方法。
The detection method according to any one of claims 1 to 4, wherein the first detection step includes detecting a position of the biomolecule support region in the biochip based on a detection result of the second gap. .
前記第1検出工程は、前記第2ギャップに形成され前記バイオチップにおける位置情報を有するバーコードを検出することを含む
請求項1から5のいずれか一項に記載の検出方法。
The detection method according to any one of claims 1 to 5, wherein the first detection step includes detecting a barcode formed in the second gap and having position information on the biochip.
バイオチップを用いる検出装置であって、
前記バイオチップが配置されるステージと、
前記バイオチップの第1面に配置された複数の生体分子支持領域の第1ギャップ及び該第1ギャップとは異なる第2ギャップを介した第1の光と、前記生体分子支持領域に第2の光を照射して得られる第3の光と、を受光するセンサと、
前記第1の光の受光結果に基づいて、前記複数の生体分子支持領域の位置合わせを行うアライメント部と、
前記第3の光の受光結果に基づいて、前記生体分子支持領域に形成された生体分子と検体に含まれる標的との親和性を検出する検出部と、
を備える検出装置。
A detection device using a biochip,
A stage on which the biochip is disposed;
A first gap of a plurality of biomolecule support regions disposed on the first surface of the biochip and a second light different from the first gap, and a second light on the biomolecule support region. A sensor for receiving a third light obtained by irradiating the light;
An alignment unit for aligning the plurality of biomolecule support regions based on the light reception result of the first light;
Based on the light reception result of the third light, a detection unit that detects the affinity between the biomolecule formed in the biomolecule support region and the target contained in the specimen;
A detection device comprising:
前記第1の光と前記第2の光とを射出する光源部を備える
請求項7に記載の検出装置。
The detection apparatus according to claim 7, further comprising a light source unit that emits the first light and the second light.
前記第1の光と前記第2の光とを前記複数の生体分子支持領域に導光する光学系を備える
請求項7又は8に記載の検出装置。
The detection apparatus according to claim 7, further comprising an optical system that guides the first light and the second light to the plurality of biomolecule support regions.
請求項1から6のいずれか一項に記載の検出方法を用いる光学的検出工程と、
前記バイオチップに前記検体を分注する分注工程と、
前記バイオチップを乾燥させる乾燥工程と、
を備えるバイオチップのスクリーニング方法。
An optical detection step using the detection method according to any one of claims 1 to 6;
A dispensing step of dispensing the sample onto the biochip;
A drying step of drying the biochip;
A biochip screening method comprising:
請求項7から9のいずれか一項に記載の検出装置と、
前記バイオチップに前記検体を分注する分注装置と、
を備えるスクリーニング装置。
The detection device according to any one of claims 7 to 9,
A dispensing device for dispensing the sample onto the biochip;
A screening apparatus comprising:
検体に含まれる標的と特異的に反応可能な複数の生体分子と、
前記複数の生体分子が形成された複数の生体分子支持領域を有する第1面を備える基板本体と、
前記複数の生体分子支持領域を区画する第1ギャップ及び第2ギャップと、を備え、
前記第1ギャップの幅と前記第2ギャップの幅とは互いに異なる
バイオチップ。
A plurality of biomolecules that can specifically react with the target contained in the specimen,
A substrate body comprising a first surface having a plurality of biomolecule support regions formed with the plurality of biomolecules;
A first gap and a second gap that partition the plurality of biomolecule support regions,
The width of the first gap and the width of the second gap are different from each other.
前記第2ギャップは、前記第1面における所定の処理の対象となる複数の対象領域のうちの前記基板本体の外形ラインを少なくとも2つ含まない第1対象領域に対応して設けられており、前記第1ギャップに対して、隣接する前記生体分子支持領域同士の間隔が部分的に異なる
請求項12に記載のバイオチップ。
The second gap is provided corresponding to a first target region that does not include at least two outline lines of the substrate body among a plurality of target regions to be subjected to predetermined processing on the first surface, The biochip according to claim 12, wherein an interval between the adjacent biomolecule support regions is partially different with respect to the first gap.
前記所定の処理は、前記対象領域の撮像処理、及び、撮像された前記対象領域の画像の合成処理、のうち少なくとも一方である
請求項13に記載のバイオチップ。
The biochip according to claim 13, wherein the predetermined process is at least one of an imaging process of the target area and a synthesis process of an image of the captured target area.
複数の前記第1対象領域の各々に対応する複数の前記第2ギャップが設けられ、
複数の前記第2ギャップは、各々の幅又は形状が異なる
請求項13又は14に記載のバイオチップ。
A plurality of second gaps corresponding to each of the plurality of first target regions are provided;
The biochip according to claim 13 or 14, wherein the plurality of second gaps have different widths or shapes.
前記第2ギャップは、前記第1面における前記生体分子支持領域の非形成部により構成される
請求項12から15のいずれか一項に記載のバイオチップ。
The biochip according to any one of claims 12 to 15, wherein the second gap is configured by a non-formation portion of the biomolecule support region on the first surface.
前記非形成部は、前記第1面にマトリクス状に複数配列された前記生体分子支持領域の配列における所定数の行又は列の少なくとも一方毎に設定される
請求項16に記載のバイオチップ。
The biochip according to claim 16, wherein the non-forming part is set for at least one of a predetermined number of rows or columns in an array of the biomolecule support regions arranged in a matrix on the first surface.
前記第2ギャップは、前記複数の生体分子支持領域の一部の大きさを前記第1面内で部分的に異ならせて構成される
請求項12から17のいずれか一項に記載のバイオチップ。
The biochip according to any one of claims 12 to 17, wherein the second gap is configured by partially varying the size of a part of the plurality of biomolecule support regions within the first surface. .
前記第2ギャップは、前記複数の生体分子支持領域の一部の形状を前記第1面内で部分的に異ならせて構成される
請求項12から18のいずれか一項に記載のバイオチップ。
The biochip according to any one of claims 12 to 18, wherein the second gap is configured by partially changing the shape of a part of the plurality of biomolecule support regions within the first surface.
前記第2ギャップは、前記第1面上における相対位置の基準を示す位置基準マークをなす
請求項12から19のいずれか一項に記載のバイオチップ。
The biochip according to any one of claims 12 to 19, wherein the second gap forms a position reference mark indicating a reference of a relative position on the first surface.
前記第2ギャップは、前記基板本体に関する情報を示す基板情報マークをなす
請求項12から20のいずれか一項に記載のバイオチップ。
The biochip according to any one of claims 12 to 20, wherein the second gap forms a substrate information mark indicating information related to the substrate body.
前記第2ギャップは、所定の平面形状を有する
請求項12から21のいずれか一項に記載のバイオチップ。
The biochip according to any one of claims 12 to 21, wherein the second gap has a predetermined planar shape.
前記所定の平面形状が、回転非対称形状である
請求項22に記載のバイオチップ。
The biochip according to claim 22, wherein the predetermined planar shape is a rotationally asymmetric shape.
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