JP3746658B2 - Manufacturing method and apparatus of a probe array using the fine particles - Google Patents

Manufacturing method and apparatus of a probe array using the fine particles Download PDF

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Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明はペプチド、蛋白質、DNA、RNA等の生体関連物質の検出、診断、およびDNAをはじめとする生体関連物質の分析に用いるプローブアレーおよびその作製方法と作製装置に関するものである。 The present invention is a peptide, protein, DNA, detection of biological substances such as RNA, diagnosis, and DNA relate manufacturing apparatus with a probe array and a manufacturing method used for the analysis of biological substances, including.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
DNAの分析やDNA検査あるいは診断には微量のDNAを増幅する方法、得られたDNA断片を分離検出する方法等が必要である。 The analysis and DNA testing or diagnosis of DNA method for amplifying trace amounts of DNA, there is a need for a method for separating detect the resulting DNA fragment. DNAの増幅にはPCR(polymerase chain reaction)が広く用いられている。 The amplification of DNA is PCR (polymerase chain reaction) is widely used. 此れによれば非常にわずかな量のDNAでもそのコピー数を数桁増やして検出できる。 Even very small amounts of DNA, according to Re 此 can detect copy number increase by several orders of magnitude. 一方、種々DNAの分離検出にはゲル電気泳動と蛍光検出を組み合わせたDNAシーケンサーやフラグメントアナライザー等が用いられている。 On the other hand, the separation and detection of various DNA DNA sequencer or fragment analyzer which is a combination of gel electrophoresis and fluorescence detection are used. しかし、検体数が多くなったり、検査項目が多くなると電気泳動による方法では手間がかかる難点があり、DNAプローブを用いた簡便な方法が注目されはじめている。 However, if increasing number number of samples, there are time-consuming difficulties in the process of the electrophoretic the increases inspection items, a simple method using a DNA probe is beginning to be noted. 特に、プローブを固体表面に多種類固定したプローブアレーを作製し、検体との間でハイブリダイゼーションを起こさせて特定のDNAだけを固体表面にトラップして検出するDNAチップが注目されはじめている( Nature Medicine 2, 753 (1996))。 In particular, the probe was prepared variety immobilized probe array on a solid surface, DNA chips to detect and trap the only solid surface specific DNA may cause hybridization between the analyte is beginning to be noted (Nature Medicine 2, 753 (1996)).
一方、蛋白質やペプチド、あるいはこれらと相互作用する種々生体関連物質の分析でもプローブ検出が用いられ、DNAチップに相当するペプチドチップなどが用いられ始めている。 On the other hand, proteins or peptides or probe detection is used in the analysis of various biological substances that interact with these, such as a peptide chip corresponding to DNA chip is begun to be used.
【0003】 [0003]
このように固体表面にペプチドやDNAを固定して検体との間でハイブリダイゼーションを行い、分離検出する方法は、放射性標識をもちい、メンブレン上に固定したプローブで目的DNAなどの存在を調べるブロッティング法として昔から用いられてきた。 Thus Hybridizations are carried out between the analyte secure the peptide or DNA to a solid surface, a method of separating detection using radiolabeled, blotting to investigate the existence of such target DNA in a fixed probe on the membrane It has been used since ancient times as. しかし、ガラスあるいはシリコンといった固体表面の小さな領域(1cm 2 )に沢山のプローブを固定したDNAチップは試料の節約ができると同時に非常に多くの種類のプローブを用いて検査できる等の利点がある。 However, there are advantages such as DNA chips fixed many probes to a small area (1 cm 2) of the solid surfaces such as glass or silicon can be tested using a number of types of probes very same time can save the sample. これらDNAチップの作製法には大別して2つがある。 There are two roughly the method of producing these DNA chips. 第一は半導体などで用いる光マスクの方法を用いて固体の区画された狭い領域(0.05mm-0.2mm四方)にDNAプローブを一塩基づつ光化学反応により合成していく方法である(Science 251, 767(1991))。 The first is a method of gradually synthesized by single nucleotide increments photochemical reaction of DNA probes on a solid compartmentalized narrow region of (0.05 mm-0.2 mm square) using the method of the photomask used in a semiconductor (Science 251, 767 (1991)). 第2は合成したDNAあるいはPCR増幅したDNA、クローニングで得たDNAを固体表面の小さな区画にプローブの区画ごとに固定していく方法である(Nature Biotech 16, 27 (1998))。 The second is a method of gradually synthesized DNA or PCR amplified DNA, the resulting DNA Cloning fixed for each compartment of the probe in a small section of the solid surface (Nature Biotech 16, 27 (1998)). この方法では必要なプローブを持ったペプチドチップやDNAチップを比較的に簡単につくれる利点があり、多くのベンチャー企業が採用している。 This way there is relatively easy to build advantage peptide chips or DNA chips having a desired probes, many ventures are adopted.
【0004】 [0004]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
DNAをはじめとする生体物質のプローブチップは期待のおおきな検査技術であるが、実用化には 1)少量多品種を安く作れる事、2)プローブ固定の均一度が良い事、3)データーの再現性が良い事、くりかえし使用できる事、4)非特異的吸着を除くため加熱できること、などが必要である。 Although the probe tip of biological materials including DNA is large inspection techniques expectations, practical that make cheaper 1) high-mix low-volume to reduction, 2) it is good uniformity of the probe fixed, 3) reproduce the data sex good thing, it can be used repeatedly, 4) can be heated to remove non-specific adsorption, is required like. しかし、プローブを固体表面に液滴としてのせて固定化するので、区画毎にばらつきが出る、作るのに手間がかかる、プローブの位置を決めることと固体表面に固定する事を同時に行っているのであまり細かいプローブ固定区画はつくれない、プローブの均一度も良くない、などの問題点がある。 However, since the probe is immobilized put as droplets to a solid surface, the variation comes into each compartment, it takes time to make, because performing it at the same time to secure that the solid surface for determining the position of the probe not make too much fine probe fixed partition, not good uniformity of the probe, there is a problem such. また、これらの多くは吸着などにより固定されており、固体との結合力が弱く、加熱によりプローブが表面から剥離したりすることがある。 Moreover, many of these have been fixed by such adsorption, weak bonding force with solid, probe by heating may be peeled off from the surface.
【0005】 [0005]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
上記課題を解決するために、プローブの固体表面への固定と、プローブの配列を別工程にした。 In order to solve the above problems, the fixing of the solid surface of the probe, the sequence of the probe in a separate step. これにより、均一に固体表面にDNAプローブを作製することができる。 Thus, it is possible to produce a DNA probe to uniformly solid surface. プローブの固定は共有結合で行うことができるので熱に強く、非特異的吸着などを加熱除去するのに適している。 Heat resistant because fixation of the probe can be carried out by covalent binding, suitable for heat removal and non-specific adsorption. 微粒子をプローブを固定する固体として用い、それらを並べる事で目的にあった区画サイズのプローブアレーを作製する。 Using particles as a solid to fix the probe to produce a probe array of partition size which suit by arranging them. 配列するプローブ付き微粒子を交換することで容易に目的のプローブアレーを作製することができる。 Easily by exchanging the probe with fine particles arranged can be produced the desired probe array. これら微粒子を並べる方法は微粒子が直径0.3mm程度のサイズではピンセットでつまんで並べることができるが、0.1mm以下になると困難である。 How to arrange these particulates are particulates can be arranged by pinching with forceps in size having a diameter of approximately 0.3 mm, it is difficult becomes a 0.1mm or less. そこで、微細な穴をもったシートを用い、この穴に微粒子を保持して運び、キャピラリーあるいは平板にもうけた溝等に並べることによりプローブアレーを作製する方法およびその作製装置を提供する。 Therefore, using a sheet having a fine hole, carried by holding the particles in the hole, it provides a method and a manufacturing apparatus for manufacturing a probe array by arranging the capillary or flat plate earned grooves or the like. また、別の方法として液体フロー中に微粒子を一個づつ制御しながら流し込んでそれをキャピラリーに受けることでプローブアレーとする。 Further, it is poured with one by one control particulates and probe array by receiving the capillary in the liquid flow alternatively. 本明細書において、「アレーとする」とは、プローブ付き微粒子を一次元または二次元に配列させてプローブアレーの構成とすることを意味する。 As used herein, "an array" means that the structure of the probe array by arranging fine particles with a probe in a one-dimensional or two-dimensional. さらに、計測の再現性等を高めるために複数のプローブ付き微粒子をプローブ毎に複数個ならべて検査のばらつきなどを確認して信頼度の高いデーターが得られるようにした。 Moreover, and as a high data and check and reliability variation in the plurality arrayed by inspecting obtain a plurality of probes with the fine particles for each probe in order to enhance the reproducibility of the measurement.
【0006】 [0006]
すなわち本発明は、以下の(1)〜(18)を提供する。 That is, the present invention provides the following (1) to (18).
(1)プローブの種類ごとに複数の微粒子にプローブを固定化し、複数のプローブに対する該微粒子を定められた個数ずつ集めてアレーとしたことを特徴とするプローブアレー。 (1) probe array, characterized in that the probe immobilized on a plurality of particles for each type of probe, and an array collected by number defined the fine particles to the plurality of probes.
【0007】 [0007]
(2)微粒子表面にプローブを固定化し、該固定化微粒子をプローブの種類ごとに決められた順序で一次元あるいは二次元に配列させて生体関連物質のプローブアレーを構成することを特徴とするプローブアレーであって、マーカーとなる微粒子を一定間隔で配置したことを特徴とする、上記プローブアレー。 (2) probes the probes immobilized on the microparticle surface, characterized in that the immobilized fine particles are arrayed one-dimensionally or two-dimensionally in the order determined for each type of probe constituting the probe array biological substances a array, characterized in that a fine particles comprising a marker at regular intervals, the probe array.
(3)プローブごとに複数の微粒子をプローブアレーホルダーに保持せしめ、種類の異なるプローブを区分するためにサイズの異なる微粒子を分離隔壁として用いたことを特徴とするプローブアレー。 (3) a probe array characterized by using allowed retained in the probe array holder a plurality of fine particles per probe, fine particles having different sizes in order to distinguish different types of probes as separating partitions.
【0008】 [0008]
(4)種々のプローブを固定化した微粒子をプローブの種類に従って決められた配列でキャピラリーまたは光学セル内に並べる方法において、微粒子よりも大きな穴をもつシートと、該シートに接触し、キャピラリーを保持するか、または溝を有する基板とを相対的に移動可能とし、シートの穴にトラップした微粒子の位置を制御移動し、前記のキャピラリーまたは溝に上記微粒子を順次移送することを特徴とする、プローブアレーの作製方法。 (4) held in a method of arranging in a capillary or an optical cell various immobilized microparticles the probe sequence which is determined according to the type of probe, the sheet having a large hole than the particulate, and contact with the sheet, the capillary either, or the a substrate relatively movable with grooves, the position of the fine particles trapped in the hole in the sheet by controlling the movement, characterized by sequentially transferring said fine particles to said capillary or channel, the probe a method for manufacturing of the array.
【0009】 [0009]
(5)単一種類のプローブを固定化した微粒子を穴付きシート上に散布して穴の部分に落とし込む工程と、穴に入らなかった余剰の微粒子を除去する工程と、穴部分に保持された微粒子をキャピラリーまたは溝に移送する工程とを繰り返すことを特徴とする、上記(4)に記載のプローブアレーの作製方法。 (5) a step of dropping the portion of the hole of a single type of probe immobilized microparticles sprayed onto the apertured sheet, and removing the excess particles did not enter the hole, which is held in the hole portion the fine particles and repeating the step of transferring the capillary or channel, a method for manufacturing a probe array according to the above (4).
【0010】 [0010]
(6)複数の異なるプローブをそれぞれ固定化した複数の微粒子をシート上の異なる穴に保持し、プローブアレーホルダーまたは該プローブアレーホルダーにつながるキャピラリーへ種類ごとに定められた順序で移送することを特徴とする、上記(4)に記載のプローブアレーの作製方法。 (6), wherein a plurality of different multiple microparticles each immobilized probe is held in different holes on the sheets, transported in the order defined for each type into the capillary leading to the probe array holder or the probe array holder to a method for manufacturing a probe array according to the above (4).
【0011】 [0011]
(7)プローブを固定化した微粒子をプローブの種類に従って決められた配列でキャピラリーまたは光学セル内に並べる方法において、微粒子を導入細管に保持し、溶液と共に微粒子をひとつずつ制御しながら溶液流中に放出し、キャピラリー管内に導入することで種々のプローブ付き微粒子を決められた順序で配列保持してプローブアレーを作製する方法。 A method of arranging the immobilized fine particles (7) a probe into the capillary or optical cell in an array which is determined according to the type of probe, hold the particulates to the introduction tubule into the solution flow while controlling one by one fine with a solution method of making a probe array release and, by arranging holding the various probes with fine particles determined order by introducing into the capillary tube.
【0012】 [0012]
(8)プローブを固定化した微粒子をプローブの種類ごとに異なる区画に分割保持し、その区画の底面にある穴に微粒子を保持し、これを別の基板平面に掘られた溝に落とし込むことによりプローブ付き微粒子を定められた順序で配列させ、ついで別途キャピラリー、溝または光学セルに移送すると同時に間隔を密集させてプローブアレーを作製する方法。 (8) immobilized microparticles probe divided kept in different compartments for each type of probe, the particles retained in the hole on the bottom of the compartment, by dropping in a groove dug it to another substrate plane method of making a probe array by arranging in a predetermined order the microparticles with the probe and then separate capillary is densely at the same time interval when transferring a groove or optical cell.
【0013】 [0013]
(9)プローブを固体表面に固定化する手段と、プローブを定められた順序で配列させる手段とを独立して有することを特徴とするプローブアレーの作製装置。 (9) means the probe is immobilized on a solid surface, apparatus for producing a probe array, characterized in that it comprises independent and means for arranging in a predetermined order the probe.
(10)種々のプローブを固定化した微粒子をプローブの種類にしたがって決められた配列でキャピラリーあるいは光学セル内に並べるプローブアレー作製装置において、微粒子よりも大きな穴をもつシートと、該シートに接触し、キャピラリーを保持するか、または溝を有する基板とを相対的に移動可能とする手段と、シートの穴にトラップした微粒子の位置を制御移動し、前記のキャピラリーまたは溝に上記微粒子を順次移送する手段とを有することを特徴とする、プローブアレーの作製装置。 (10) In the probe array manufacturing apparatus arranged in a capillary or an optical cell in an array which is determined various immobilized microparticles probe according to the type of probe, the sheet having a large hole than the particulate, and contact with the sheet or holds the capillary, or a means to the substrate relatively movable with grooves to control the movement of the position of the fine particles trapped in the holes of the sheet, sequentially transferring said fine particles to said capillary or grooves and having a means, apparatus for manufacturing a probe array.
【0014】 [0014]
(11)単一種類のプローブを固定化した微粒子を穴付きシート上に散布して穴の部分に落とし込む手段と、穴に入らなかった余剰の微粒子を除去する手段と、穴部分に保持された微粒子をキャピラリーまたは溝に移送する手段とを有する、上記(10)に記載のプローブアレーの作製装置。 (11) means for dropping the portion of the hole of a single type of probe immobilized microparticles sprayed onto the apertured sheet, and means for removing the excess particles did not enter the hole, which is held in the hole portion and means for transferring the particulate capillary or grooves, apparatus for producing a probe array according to the above (10).
(12)複数の異なるプローブをそれぞれ固定化した複数の微粒子をシート上の異なる穴に保持する手段と、プローブアレーホルダーまたは該プローブアレーホルダーにつながるキャピラリーへ種類ごとに定められた順序で移送する手段とを有することを特徴とする、上記(10)に記載のプローブアレーの作製装置。 (12) means for holding a plurality of different multiple microparticles each immobilized probe into different holes on the sheet, means for transferring in the order defined for each type into the capillary leading to the probe array holder or the probe array holder and having the door, apparatus for manufacturing a probe array according to the above (10).
【0015】 [0015]
(13)プローブを固定化した微粒子をプローブの種類に従って決められた配列でキャピラリーまたは光学セル内に並べるプローブアレーの作製装置において、微粒子を導入細管に保持し、溶液と共に微粒子をひとつづつ制御しながら溶液流中に放出する手段と、キャピラリー管内に導入する手段と、導入された種々プローブ付き微粒子を決められた順序で配列保持する手段とを有することを特徴とする、プローブアレーの作製装置。 In apparatus for producing a probe array arranging (13) the probe immobilized microparticles into the capillary or optical cell in an array which is determined according to the type of probe, hold the particulates to the introduction tubule, while Hitotsuzutsu controlling particles with a solution and means for releasing into the solution stream, means for introducing into the capillary tube, and having a means for sequence held in a specific order the various probes with particulates introduced, apparatus for manufacturing a probe array.
【0016】 [0016]
(14)プローブを固定化した微粒子をプローブの種類ごとに異なる区画に分割保持する手段と、その区画の底面にある穴に微粒子を保持する手段と、これを別の基板平面に掘られた溝に落とし込むことによりプローブ付き微粒子を定められた順序で配列させる手段と、キャピラリー、溝または光学セルに移送すると同時に間隔を密集させる手段とを有する、プローブアレーの作製装置。 (14) means for dividing holding the immobilized microparticles probes to different sections for each type of probe, it dug and means for holding the fine particles in the holes on the bottom of the compartment, this to another substrate planar grooved It means for arranging in a predetermined order a probe with fine particles by dropping it into a capillary, and a means for densely at the same time interval when transferring a groove or optical cell, apparatus for manufacturing a probe array.
【0017】 [0017]
(15)微粒子表面にプローブを固定化し、該固定化微粒子をプローブの種類ごとに決められた順序で一次元あるいは二次元に配列させ、生体関連物質のプローブアレーを構成することを特徴とするプローブアレーを有する分析装置。 (15) probes the probes immobilized on the microparticle surface, the immobilized fine particles are arranged one-dimensionally or two-dimensionally in the order determined for each type of probe, and wherein the configuring the probe array biological substances analysis apparatus having an array.
(16)上記プローブアレーが、プローブの種類ごとに微粒子に固定化し、該微粒子を複数集めてアレーとしたものであることを特徴とする、上記(15)に記載の分析装置。 (16) the probe array is immobilized on microparticles for each type of probe, and wherein the is obtained by the array collects a plurality of microparticles, analyzer according to (15).
【0018】 [0018]
(17)一次元あるいは二次元に分布し、微粒子を保持できる穴を有するセルと、少なくとも各セルを区画している壁と、微粒子のサイズよりも小さな間隔におかれた光学的に透明な部材とで形成された微粒子アレーホルダーからなるプローブアレー。 (17) distributed in one-dimensional or two-dimensional, a cell having a hole which can hold fine particles, and a wall that divides the at least each cell, an optically transparent member placed in an interval smaller than the size of the fine particles probe array consisting particle array holder formed by the.
(18)上記(1)〜(3)、及び(17)のいずれかに記載のプローブアレーを用いた分析装置。 (18) In (1) to (3), and analyzer using a probe array according to any one of (17).
【0019】 [0019]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下本発明を実施例を用いて説明する。 It will be described with reference to the embodiment the present invention follows. 本発明はDNA、RNA、蛋白質、ペプチド他の生体関連物質のプローブアレーに共通であるがここではDNAを例に説明する。 The present invention is DNA, RNA, proteins, here it is common to the probe array of peptides other biological substances explaining DNA as an example.
【0020】 [0020]
本発明によるDNAプローブアレーは、キャピラリー管中に一次元的に保持する場合と狭い間隙の光学セル内に固体プローブを2次元的に保持する場合とがあるが、説明の都合で主としてキャピラリー管を用いた例で説明する。 DNA probe array according to the present invention, it is the case for holding a solid probe two-dimensionally when the narrow gap of the optical cell holding one-dimensionally in a capillary tube, mainly capillary tube convenience of description described in example using. 微粒子として、球形のビーズを用いた例で説明するが、矩形あるいは他の形状のものでもよい。 As fine particles will be described in the example using the spherical beads may be of rectangular or other shapes. ビーズのサイズは1-300ミクロンまで使用可能であるが、ここでは20ミクロンのビーズを用いた例を中心に説明する。 The size of the beads can be used to 1-300 microns, here will be mainly described example using a 20 micron bead. なお、ビーズの材質にはガラスあるいはプラスチックのものが普通に利用できるが金等の金属も利用可能である。 The metal of the Although the material of the bead available normally those glass or plastic such as gold can also be used. ここではプラスチックを用いた。 Using a plastic here.
【0021】 [0021]
[実施例1] [Example 1]
図1は本発明によるプローブアレーの例である。 Figure 1 is an example of a probe array according to the present invention. プローブを保持したプローブビーズ105の直径は20ミクロンであり、キャピラリー103の内径は25ミクロンである。 The diameter of the probe beads 105 which holds the probe is 20 microns, the inner diameter of the capillary 103 is 25 microns. この例では両端にダミーのビーズ106を約20個並べその内側にビーズを999個並べた。 It arranged 999 beads dummy beads 106 on the inside about 20 arranged at both ends in this example. 10個ごとに黒色のマーカービーズ104を入れ、100個目は赤色とした。 Put marker beads 104 black per 10, 100 th was red. マーカービーズ104の数は99個なので、プローブビーズ105の数は900個となる。 As the number of markers bead 104 is a 99, the number of probe beads 105 becomes 900. すなわち900種類のプローブをならべて検査できる。 That can be inspected by arranging the 900 kinds of probes. これらは密集すると2mmの幅の中に入るが、ハイブリダイゼーション反応のこと等を考え、やや荒い密度で5mmの領域にこれらを保持した。 It enters the confluent in the width of 2mm, but think like that hybridization reaction was maintained them in 5mm regions slightly rough density. 領域の長さはもっと長くても短くても良いが、長すぎるとサンプルが多く必要となり、短いと取り扱いが厄介である上、十分なハイブリダイゼーションを行うだけのサンプルが確保できない場合もある。 The length of the area may be shorter and more long, too long sample many becomes necessary, short and on the handling is cumbersome, sample of only perform sufficient hybridization in some cases can not be secured. 反応領域の体積は約2.3nlである。 The volume of the reaction zone is about 2.3Nl. 両端はストッパーが置かれており、ビーズが流出しないようにできている。 Both ends has a stopper is placed, is made so that the beads do not flow out. サンプルおよび洗浄液は注入口101から注入され、出口102から排出される。 Sample and wash solution is injected from the injection port 101, and is discharged from the outlet 102. プローブ数が1万個でも反応領域の長さは20-30mmで良いため、コンパクトで扱い易い利点がある。 Length of the reaction region number of probes even 10,000 because good at 20-30 mm, there is a tractable advantages compact.
【0022】 [0022]
これに用いる蛍光検出装置は図2に示した様なもので、レーザー光源209から、ミラー及びレンズ205を介して照射されるレーザービーム206とプローブアレー保持キャピラリー202を相対的にスキャンして得られる蛍光を測定する。 Fluorescence detection apparatus used for this is something like shown in FIG. 2, the laser light source 209, obtained by relatively scanning the laser beam 206 and the probe array holding capillary 202 to be irradiated through the mirrors and lenses 205 measuring the fluorescence. 相対的移動は、ミラーの調節および/またはプローブアレー移動板203によって行い、検出位置204にレーザーを照射する。 The relative movement is carried out by adjusting and / or probe array moving plate 203 of the mirror, to irradiate the laser detection position 204. 検出位置204からの発光は、レンズ205、光学フィルター207、レンズ208を介して検出器210で検出し、データー処理および検出器コントローラー211で処理し、表示装置212に表示する。 Emission from the detection position 204, lens 205, and detected by a detector 210 through the optical filter 207, a lens 208, and treated with data processing and detector controller 211, and displays it on the display device 212. 本発明において、プローブビーズ201の10個毎にマーカービーズが入っており、各ビーズの順番に従ってプローブの種類を容易に知る事ができる。 In the present invention, which contains a marker beads 10 each of probe beads 201, it is possible to know the type of probe facilitates in order of each bead. マーカービーズを色分けしておき何番目か容易にわかるようにしてもよいし、マーカービーズの代わりにプローブをつけたビーズに色をつけておき、10個ごとに色が変わるようにしてもよい。 It may be readily apparent to what number leave color-coded marker beads in advance with a color in the beads with the probe in place of the marker beads, may be color changes every 10 pieces. この場合、色は蛍光検出の障害とならない波長のものを採用する必要がある。 In this case, the color it is necessary to employ a wavelength that does not interfere with the fluorescence detection.
【0023】 [0023]
[実施例2] [Example 2]
次の実施例はビーズを一つずつ定められた順序でキャピラリー内に並べる方法および装置に関するものである。 The following examples relate to a method and apparatus for arranging into the capillary in a predetermined order one by one bead. 図3及び4はビーズアレー作製方法及び装置の一例である。 3 and 4 is an example of a bead array manufacturing method and apparatus. 説明の都合上一本のキャピラリー306にビーズアレーを作製する例で説明するが、実用上はこのようなシート上の穴とキャピラリーが多数並んだものを使用する。 The convenience single capillary 306, description is an example of manufacturing a bead array, but practice to use a lined hole and capillary on such sheet a number. ステップ1(図3-a):ビーズ供給用ノズル309から、第一のプローブが付いたプローブビーズ304(第一のプローブビーズ)を溶液注入口302から注入された溶媒とともにビーズ捕捉用穴305を有するシートを底面に持つセル内に導入する。 Step 1 (Fig. 3-a): from the bead supply nozzle 309, the first probe beads 304 probes with (first probe beads) bead capturing hole 305 together with a solvent that is injected from the solution injection port 302 a sheet having introduced into the cell with the bottom surface. ビーズを沈殿させ前後左右に液を移動させると、ビーズのうち一つがビーズ捕捉用穴305の中に落ち込む。 Moving the liquid back and forth and left and right to precipitate the beads, one of the bead falls into the bead capturing hole 305. ステップ2(図3-b):次いで残りのビーズを溶媒とともに排出口301から除去し、洗浄する。 Step 2 (FIG. 3-b): followed by removing the remaining bead from the discharge port 301 with the solvent, and washed. 穴305に落ちたビーズ308だけがセルの中に残る。 Only beads 308 fell into the hole 305 remains in the cell. この場合、シートに垂直の方向から穴305に向かって溶媒を噴出させ、穴305の近傍のビーズを除去して、ステップ3でキャピラリーに取り込まれるビーズを穴に落ちたビーズ308だけになるようにしてもよい。 In this case, the solvent is ejected toward the direction perpendicular to the sheet into the hole 305 to remove the beads in the vicinity of the hole 305, the beads are incorporated into the capillary in such a manner that only the beads 308 fell into the hole in Step 3 it may be. 穴の底面はキャピラリー保持基板307でふさがれた状態にある。 Bottom of the hole is in a state of being closed by a capillary holding substrate 307. このキャピラリー保持基板307には配列用キャピラリー306が固定されているが、ステップ1、2ではキャピラリー軸と穴305は一致しておらず、ビーズは穴305に保持された状態にある。 This capillary holding substrate 307 arranged for capillary 306 is fixed, the capillary axis and the hole 305 in step 1 and 2 are not coincident, the beads are in a state of being retained in the hole 305. ステップ3(図3-c):キャピラリー保持基板307とシートを相対的に動かし、キャピラリー軸と穴305を一致させる。 Step 3 (FIG. 3-c): relatively moving the capillary holding substrate 307 and the sheet to match the capillary axis and the hole 305. キャピラリー306の他端から吸引あるいは溶液側から圧力をかけプローブビーズ1をキャピラリー内に導入する。 The probe beads 1 over the other pressure from suction or solution side from the capillary 306 is introduced into the capillary. この場合移動は穴305のサイズ程度でよく、圧伝素子を使用すると便利である。 In this case the mobile may at about the size of the hole 305, it is convenient to use a pressure transmission element. ステップ4(図4-d):キャピラリー保持基板307とシートを相対的に動かし、再びキャピラリー軸が穴とずれるようにする。 Step 4 (FIG. 4-d): Capillary holding substrate 307 and the sheet of relatively moving again capillary axis to be shifted with the holes. ステップ5(図4-e):第2のプローブのついたビーズ(第二のプローブビーズ)をセルに導入し、ビーズの内一つを穴305に落とし込む。 Step 5 (Fig. 4-e): with beads of a second probe (second probe beads) was introduced into the cell, dropped one inner bead into the hole 305. ステップ6(図4-f):ステップ2と同様に穴305にあるビーズ以外の余剰のビーズをセル内から除去する。 Step 6 (FIG. 4-f): removing excess beads other than beads in Step 2 in the same manner as the holes 305 from the cell. ステップ7(図4-g):キャピラリー保持基板307とシートを相対的に動かし、キャピラリー軸と穴を一致させ、第二のプローブビーズをキャピラリー306の中に導入する。 Step 7 (FIG. 4-g): relatively moving the capillary holding substrate 307 and the sheet, to match the capillary axis and the hole, introducing a second probe beads in the capillary 306. この結果、キャピラリー306内にはプローブ1のついたビーズ(第一のプローブビーズ)とプローブ2の付いたビーズ(第二のプローブビーズ)が並ぶ。 As a result, the capillary 306 beads with beads with a probe 1 (first probe bead) and the probe 2 (second probe beads) are arranged. 以下同様のことを繰り返してプローブ付きのビーズアレーを望む配列でつくる。 Following repeating the same thing make a sequence desire bead array with probes. 尚、303はカバー板、310はストッパーである。 Incidentally, 303 is a cover plate, 310 is a stopper.
【0024】 [0024]
ここで用いたキャピラリーを取り外して計測時のプローブアレーホルダーとして用いてもよいが、別に用意したプローブアレーホルダーをキャピラリーの下部に取り付け、そこにビーズアレーを移して用いてもよい。 Here capillaries may be used as a probe array holder during measurement remove the using, but fitted with a probe array holder prepared separately at the bottom of the capillary may be used therein were transferred bead array. プローブアレーホルダーとしては、キャピラリーあるいは溝などが挙げられる。 The probe array holder, and the like capillaries or grooves. ここでは図5に示すプローブアレーホルダーを用いた。 Here using a probe array holder shown in FIG. 図中左端の注入口403からサンプルを注入する。 Injecting the sample from the left end in the drawing of the inlet 403. 十分ハイブリダイゼーションを行った後、注入口403から洗浄液をいれて、排出口402から未反応のサンプルを除去する。 After sufficient hybridization, from the inlet 403 to put a cleaning solution, to remove a sample of unreacted outlet 402. ストッパー406により、ビーズの排出は阻止される。 By the stopper 406, the discharge of the beads is prevented. 計測ユニットに装着して、ビーズ配列用溝404に配列させた各プローブビーズ405にレーザーを照射して発する蛍光を検出する。 And attached to the measuring unit, for detecting the fluorescence emitted by irradiating a laser to the probe beads 405 are arrayed in the bead array groove 404. 上部ウィンドー407を透明部材で構成すれば、検出が容易である。 By configuring the upper window 407 of a transparent member, it is easy to detect. もちろん、レーザーを照射して蛍光を得る代わりに化学発光試薬を用いて発光させ、その光を受光してもよい。 Of course, light is emitted by using a chemiluminescent reagent instead of obtaining fluorescence by irradiating a laser may be receiving the light. 検出はハイブリダイゼーションの有無が分るものであれば何でもよい。 Detection is anything good so long as you know the presence or absence of hybridization.
【0025】 [0025]
ここでは一つのキャピラリーをキャピラリー保持基板に固定した例で説明したが、複数のキャピラリーを用いて同時に大量のプローブアレーをつくる事も可能である。 Here it has been described the example of fixing one capillary the capillary holding substrate but it is also possible to create a large number of probe array simultaneously using a plurality of capillaries. この場合、キャピラリーの数に応じてシートに設けた穴の数を増やす必要があるのは言うまでもない。 In this case, of course it is necessary to increase the number of holes provided in the sheet according to the number of capillaries.
【0026】 [0026]
[実施例3] [Example 3]
本実施例はタイタープレートに入れられたプローブビーズを含む溶液を種類ごとに決められた順番で順次穴付きシートのある部位(捕捉部位)に送り込み、キャピラリーあるいは平板に掘られた溝に並べていく装置の例である(図6)。 This example feed on site (capture site) solution with successively perforated sheet in the order determined for each type of which includes a probe beads encased in a titer plate, go side by side in the dug trench in a capillary or flat device an example (FIG. 6). ピペッター501でプローブビーズ508をタイタープレート502のウェル503から吸い込み、トランスファー用のビーズ保持ウェル505に移す。 Suction probe bead 508 from the well 503 of the titer plate 502 by the pipetter 501 and transferred to the bead holding well 505 for transfer. ウェル505の底面には捕捉用の穴があいている。 Holes for capture is free on the bottom surface of the well 505. 捕捉部位に注入されたプローブビーズ508のうち1つ(穴を複数設けた場合は複数個)が穴に落ち込む(509)。 One of injected into the capture site probe beads 508 (plurality in the case of providing a plurality of holes) falls into the hole (509). 各穴にビーズが落ち込んだ事を光学的に確認する。 Check that fell beads to each well optically. ついで洗浄液を流し余剰のビーズを回収または除去する。 Then recover or remove excess beads The wash solution was drained. ビーズ捕捉穴とビーズアレー配列用溝507あるいはキャピラリーの間には圧電素子510などで駆動できる弁511が設けてあり、これを動かすことでビーズを溝507あるいはキャピラリー側に移動できるようにする。 Between the bead capturing hole and bead array arranged grooves 507 or capillary Yes the valve 511 can be driven by a piezoelectric element 510 is provided, to be moved into the groove 507 or capillary side beads by moving it. 実際の移動は液体のフローを利用する。 Actual movement utilizes the flow of liquid. 穴付きビーズホルダー504を動かし穴と溝507あるいはキャピラリーの中心を一致させ、捕捉したビーズを溝あるいはキャピラリーに移動させてもよい。 Holes and grooves 507 or the center of the capillary to move the slotted bead holder 504 are matched, the capture beads may be moved into the groove or capillary. ビーズの移動が終了後に弁511を動かすか、または穴とキャピラリーをずらし、ビーズを穴に捕捉できるようにする。 Or movement of the beads move the valve 511 after completion, or staggered holes and capillaries to allow capture beads hole. 次のプローブ付きビーズをピペッター501で捕捉部位に導入する。 Introducing next beaded probe to the capture sites pipettor 501. 以下同様のことを繰り返してビーズアレーを作製する。 Making bead array by repeating the same thing below. 作製したビーズアレーはそのままあるいは別の容器に配列を保った状態で移動してプローブアレーとして用いる。 Beads array produced is used as a probe array to move while maintaining the sequence as it or another vessel. 尚、506は配列したプローブビーズ、512は保持基板である。 The probe beads array 506, 512 is a holding substrate.
このような操作は複数の穴をもったシステムで行い、アレー作製の時間を短縮したり、同一アレーを複数同時に作製する事もできる。 Such operations are carried out in a system having a plurality of holes may or shorten the time of the array produced is also possible to produce the same array multiple simultaneously.
【0027】 [0027]
[実施例4] [Example 4]
実施例2ではセルはひとつで一回に一種類のプローブビーズを扱ったが、この例は複数のセルをもち複数種のプローブを区分けして保持する事で作製効率をあげた例である。 Dealing with one type of probe beads at a time in one embodiment 2 in the cell, but this example is an example in which raised the manufacturing efficiency can be held by dividing a plurality of probes having a plurality of cells. 図7に示すように回転円盤601に矩形のセル603を複数個配置する。 A rectangular cell 603 to a plurality arranged in a rotary disk 601 as shown in FIG. 各セル603の底面には実施例1と同様の穴付きシートが具備されている。 The bottom of each cell 603 is similar apertured sheet as in Example 1 is provided. シートを具備した回転円盤の下部はキャピラリーを保持した基板と接触しており、穴に捕獲されたビーズが落下しないようになっている。 Bottom of the rotating disk provided with the sheet is in contact with the substrate that holds the capillary, beads trapped in the hole is prevented from falling. 回転円盤601を移動させ穴とキャピラリー軸が一致するようになると前例と同様にしてプローブビーズをキャピラリーの中に移行する。 If hole and capillary axis moves the rotary disk 601 is to match in the same manner as previous migrating probe beads in the capillary. 穴はキャピラリー数に応じた数だけある。 Hole is the number corresponding to the number of capillaries. 穴の配置はキャピラリーの配置に一致させてあるが回転移動時にずれることを防ぐため、CD-ROMと類似のトラッキング技術を用いてキャピラリー付きのブロックを回転円盤601の回転軸602方向に移動して調整する機構を具備している。 To prevent but placement of the holes are matched to the arrangement of the capillary shifted during rotational movement, by moving the block with a capillary to the rotating shaft 602 direction of the rotary disk 601 using a CD-ROM and similar tracking technology and it includes an adjustment to mechanism. 実施例では直径16cmの回転板を用いた。 Using a rotating plate having a diameter of 16cm in the embodiment. 中心から5cmのところに幅1mm長さ30mmのセルを配置してある。 It is disposed cell width 1mm length 30mm at a 5cm from the center. セルのピッチは2mmであり、円周上に150ほどのセルを作ることができる。 The pitch of the cell is a 2mm, it is possible to create a cell of about 150 on the circumference. セルの下面には穴付きシートが張ってあり穴のピッチは2mmである。 The lower surface of the cell pitch of the holes Yes stretched is slotted sheet is 2 mm. この例では合計10個の穴を並べ一度に10個のキャピラリーにプローブビーズアレーを作ることができる。 In this example it is possible to make the probe beads array once arranged total of 10 holes 10 of the capillary. もちろんキャピラリーの数、一度に作製できるプローブアレーの数は必要に応じて変えられる。 Of course the number of capillaries, the number of fabrication can probe array can be varied as required at a time. 尚、604はセル603に設けられたビーズ保持用穴である。 Incidentally, 604 is a bead holding hole provided in the cell 603.
【0028】 [0028]
回転板は高速回転モードとゆっくりであるが高精度で回転するモードの二つがある。 Rotating plate is a slow speed rotation mode are two is mode rotating at high accuracy. セル内にビーズを溶液とともにいれる。 Put beads with a solution in the cell. 円盤をゆするとともに穴から溶液を排出し、ビーズを穴に落とし込む。 The solution was drained from the hole with shaking the disk, dropped the bead in the hole. 次いで高速回転モードになり、遠心力と溶液の流れで余剰のビーズをセル先端のビーズ溜に移動させる。 Then faster rotation mode, moving the excess beads bead reservoir cell tip flow centrifugal force and a solution. 回転を停止し、プローブビーズ1がキャピラリーの位置にあうように高精度回転モードでセットする。 Stops rotating, the probe beads 1 are set with high precision rotation mode to match the position of the capillary. 底面部のシャッターを開き、キャピラリー管を保持したブロックを回転板に接触させ溶液の流れと共にビーズをキャピラリー内へ移す。 Open the shutter of the bottom portion, it moves with the flow of the solution contacting the block holding the capillary tube to the rotary plate beads into the capillary. 次いで回転板を高精度モードで回転させプローブビーズ2を含むセルがキャピラリーの位置にくるようにする。 Then the cells containing the probe beads 2 by rotating the rotating plate at a high precision mode is to come to the position of the capillary. 以下順次ビーズをキャピラリーに移行し、定められた順序でプローブビーズアレーを作製する。 The following sequentially beads migrate into the capillary to produce a probe beads array in a defined order. 円盤を交換するか各セルに入れるプローブビーズを交換して同じ事を繰り返して多くのプローブビーズをキャピラリーに配置しながら保持できる。 Many probe beads by repeating the same thing by exchanging a probe beads placed in each cell either replace the disk and can hold while placing the capillary. セルに入れるビーズの色を10個ごとに変えておくと作製したプローブビーズアレーのプローブの位置を確認するうえで都合が良い。 It is convenient in order to confirm the position of the probe of the probe beads array was the color of the beads were made and kept in place for every ten to put in a cell.
【0029】 [0029]
[実施例5] [Example 5]
次の実施例は、液体フローを用いてプローブビーズを一つずつ定められた順序でキャピラリー内に並べる方法および装置に関するものである。 The following example relates to a method and apparatus for arranging into the capillary in a predetermined order one by one probe beads using a liquid flow. 図8はこの概要を示した。 Figure 8 shows this summary. プローブビーズ702は、ビーズ溶液溜701から、移送管703、シースフローセル704を介してポンプでキャピラリーに運ばれる。 Probe beads 702, from bead solution reservoir 701, carried into the capillary by a pump through a transfer pipe 703, the sheath flow cell 704. キャピラリーの先端部は移送液705の流れの中に入れられ、移送用キャピラリー706の先端からビーズをひとつずつ液体流中に放出する。 Tip of the capillary is placed in the flow of the transported liquid 705, to release the leading end one by one liquid stream the beads from the transfer capillary 706. ほぼ一定の時間間隔でビーズは液体流中に放出されるが、これを安定化するためにビーズを保持したキャピラリー707にはキャピラリーの軸に沿って節ができるように超音波が加えられている。 Nearly the beads at predetermined time intervals are released into the liquid stream, and ultrasonic is applied to the capillary 707 which holds the beads can section along the axis of the capillary in order to stabilize it . 超音波の強度等の条件をコントロールすることで一定時間毎にビーズを一つづつ液体の流れの中に放出する。 Releasing the beads in a stream of one by one liquid at regular time intervals by controlling the conditions such as the intensity of the ultrasonic wave. 尚、708は保持基板、709は溶液排出管である。 Incidentally, the holding substrate 708, 709 is a solution discharge pipe.
【0030】 [0030]
[実施例6] [Example 6]
これまでの例ではプローブ一種類に対して一個のビーズを対応させたが、ハイブリダイゼーション反応のばらつきを見たり検出感度を高めるには一つのプローブあたり複数個のビーズを対応させると都合がよい。 So far in the example made to correspond to one of the beads relative to probe one kind, it is convenient to associate one of a plurality of beads per probe to increase the detection sensitivity can see variations in hybridization reactions. 各プローブで対応するビーズの個数は必ずしも同じである必要はない。 The number of the corresponding bead on each probe are not necessarily the same. この場合異なるプローブビーズ802の間に目印となる色またはサイズの異なる区分用ビーズ803を入れる必要がある。 It is necessary to take the different sections beads 803 colors or sizes serves as a mark between different probe beads 802 in this case. 図9はこの例である。 Figure 9 is an example. 作製に要する装置は基本的には前述のものと一致するが、プローブ保持用キャピラリー804の内径をプローブビーズ802のサイズよりも数倍以上大きくして複数のビーズが穴にトラップされるようにする。 Although apparatus required for producing the basically matches that of the foregoing, the inner diameter of the probe holding capillary 804 by increasing several times more than the size of the probe beads 802 so that the plurality of beads are trapped in the hole . 以下の動作は前と同じである。 The following operation is the same as before. 尚、801はダミービーズ、805は溶液排出管である。 Incidentally, 801 is a dummy beads, 805 is the solution discharge pipe.
【0031】 [0031]
なお、前の例で述べたフローシステムを用いるとビーズアレーの作製は楽になる。 Incidentally, preparation of the beads array is easier when using a flow system described in the previous example. ビーズ溜から少量のビーズをピペットで分取し、液体フロー中に注入する。 Aliquoted small amounts of beads pipetted from the beads reservoir, is injected into the liquid flow. 注入されたビーズの数は確定できないが順次キャピラリーへ収納できる。 The number of injected beads can not be determined can be stored sequentially to the capillary. 別の種類のビーズを注入するまえにアイソレータとして色つきビーズあるいはサイズの違う区分用ビーズ803を注入することで、注目しているのが何番目のビーズでどんなプローブを持っているのか識別することができる。 By injecting the division for beads 803 colored with different beads or size as an isolator before the injection of another type of beads, to identify what are you attention has any probe in what number of beads can.
【0032】 [0032]
[実施例7] [Example 7]
前実施例のプローブアレー作製法はキャピラリーの中に配列させる例であったが、図10に、平面上に設けた溝にビーズを配列させ、それを密集させてプローブアレーとして用いたり、キャピラリーの中に移動してプローブアレーとして用いるための方法および装置を開示する。 Although the probe array production method of previous Example was an example in which are arranged inside the capillary, in FIG. 10, are arranged beads in a groove provided on a plane, or used by densely it as a probe array, the capillary move discloses a method and apparatus for use as a probe array in. まず平面上に複数の溝を持つビーズアレー作製用ホルダー905を用意する。 First prepared beads array fabrication holder 905 having a plurality of grooves on a plane. この溝906にプローブビーズ907を並べてキャピラリーなどに配列を保ったままビーズを移動してプローブアレーを作製するが、複数の溝906に入れられて配列したプローブビーズ907はそれぞれ異なるキャピラリー908に導入され、プローブアレーとして使用される。 In the groove 906 by arranging the probe beads 907 to produce a probe array by moving the beads while maintaining the sequence in such a capillary, but the probe beads 907 arranged encased in a plurality of grooves 906 is introduced into a different capillary 908, respectively , it is used as a probe array. ビーズアレー作製用ホルダー905の上にはビーズを穴にトラップして保持し上記溝906まで移動するための穴付きシート904が置かれている。 On the bead array fabrication holder 905 apertured sheet 904 to move to the groove 906 and held by trapping beads hole is located. この穴付きシート904は図10に示したようにビーズアレー作製用ホルダー905の溝906と直行するように作られた細溝保持板901の溝(ビーズ溜902)とその底に開けられたビーズ保持用の穴903を持っている。 Beads The apertured sheet 904 drilled with its bottom groove of the thin groove holding plate 901 made as perpendicular to the grooves 906 of the bead array fabrication holder 905 as shown in FIG. 10 (bead reservoir 902) it has a hole 903 of the holding. やはり複数の溝を持つがこれらにはそれぞれ異なるプローブ付きビーズが注入され、その穴に溝ごとに異なるプローブビーズ907を保持させるための物である。 Again it has a plurality of grooves are injected with different probe beads each of these is intended for holding the probe beads 907 different for each groove in the hole. これら2つのシートあるいは平板は密着して使用されるが相互にスライドできる。 These two sheets or flat plate is used in close contact can slide on each other. まず、穴付きシート904の穴903とビーズアレー作製用ホルダー905の溝906の位置がずれた状態におかれる。 First, it placed in a state where position is shifted in the groove 906 of the bore 903 and the bead array fabrication holder 905 of perforated sheet 904. プローブビーズ907を穴付きシート904の各溝にプローブの種類ごとに区分けされた状態で補給される。 It is supplemented with probe beads 907 in a state of being divided into each type of probe to each groove of perforated sheet 904. 穴には一つのプローブビーズ907が入るがこの状態で底面は塞がれているのでここに保持される。 Although one probe bead 907 enters the hole is held here since the bottom is closed in this state. 穴付きシート904の穴903とビーズアレー作製用ホルダー905の溝906の位置を合わせるとビーズがそれぞれの穴903から1つずつ溝906に落ち込む。 When aligning the grooves 906 of the bore 903 and the bead array fabrication holder 905 of the apertured sheet 904 beads fall from the respective holes 903 one by one groove 906. 各溝906にはそれぞれのプローブビーズ907が1つずつ落ち込むので種々のプローブビーズ907が各溝906に保持される。 Each probe beads 907 in each groove 906 is held in a variety of probe beads 907 are each groove 906 so fall one by one. ビーズの置かれた間隔は穴付きシート907のビーズ溜902の間隔とほぼ一致しており、この例では2mmである。 Interval placed the beads are substantially coincides with the spacing of the beads reservoir 902 of perforated sheets 907, which in this example is 2 mm. ビーズアレー作製用ホルダー905の溝906に落とし込まれたプローブビーズ907の数はこの例では合計50個である。 The number of probe beads 907 dropped into the groove 906 of the bead array fabrication holder 905 is a total of 50 pieces in this example. また、同時に作製されるビーズアレーは10個であるが必要に応じて増やすことができる。 Also, may be increased according to need is a ten beads array to be manufactured simultaneously. ビーズを落とし込んだら再び穴付きシート904の穴903とビーズアレー作製用ホルダー905の溝906の位置をずらして溝を密封型とし、溶液と共にビーズをキャピラリー908へ導く。 By shifting the position of the groove 906 of the bore 903 and the bead array fabrication holder 905 of the apertured sheet 904 again Once dropped into beads groove and sealed, leads to beads into the capillary 908 with a solution. プローブビーズ907の種類を多くする場合には上記の操作を繰り返すことで達成される。 When many kinds of probe beads 907 is accomplished by repeating the above operation.
上記実施例では一次元に配列したプローブビーズアレーを開示したが、これらを複数個並べたり、2次元に配列させることでより多くの種類のプローブを持ったプローブアレーを作れることはいうまでもない。 In the above embodiment has been disclosed a probe beads array arranged in one-dimensional, or arranging a plurality of these, it is needless to say that make a probe array having a larger number of types of probe be arranged in a two-dimensional .
【0033】 [0033]
[実施例8] [Example 8]
本実施例はプローブビーズアレーホルダーが一次元あるいは二次元に分布した穴付きプレートとカバーグラスで構成されるセルを用いる例である。 This embodiment is an example using the cell consists of perforated plate and the cover glass probe beads array holder are distributed one-dimensionally or two-dimensionally. これは非常に小さなタイタープレートに似たものである。 This is something similar to a very small titer plate. 図11に示すように、プローブビーズ1004を入れたタイタープレートからビーズを少量マイクロピペットを用いて分取しマイクロタイタープレート1001の穴(セル1003)に移す。 As shown in FIG. 11, transferred to the hole (cell 1003) of the probe beads 1004 preparative with a small amount micropipette beads from titer plates containing Shi microtiter plate 1001. 1002はスペーサーである。 1002 is a spacer. ビーズについているプローブの種類とプレート上の穴の位置を対応させてプローブビーズを保持したマイクロタイタープレートに似たビーズアレーを作る。 The position of the hole on the type and plate probe attached to the bead in correspondence making beads array similar to microtiter plates holding the probe beads. ビーズを入れたあとで光学的に透明で蛍光計測あるいは化学発光計測に支障のないカバーガラス1005をかぶせてセルアレーとし、例えばレーザー光1008を照射して、発光をレンズ1009を介して検出器1010で検出する。 A cell array is covered with a optically transparent fluorescent measurement or chemiluminescent cover glass 1005 does not interfere with the measurement after containing the beads, for example, by irradiating a laser beam 1008, it emits in the detector 1010 through the lens 1009 To detect. カバーガラス1005とマイクロタイタープレート状のセルアレーの各セルをしきっている壁とのあいだはビーズサイズより小さくビーズは相互に移動しない。 Smaller bead than bead size between the wall that completely to each cell of the cell array of the cover glass 1005 and microtiter plate shape does not move relative to each other. 反応液などは溶液排出口1006及び溶液注入口1007から自由に移動できる。 Etc. The reaction mixture can move freely from the solution outlet 1006 and solution inlet 1007. 使用に当たってはセルを反転させガラス面が下になるようにしてもちいる。 A glass surface by inverting the cell when used as facing down. この場合、セルの深さに関わりなくガラス面にあるビーズは反応液と十分接触してプローブはターゲットとハイブリダイゼーションを行うことができる。 In this case, the beads in the glass surface regardless of the depth of the cell the probe in sufficient contact with the reaction mixture can be carried out target and hybridization.
【0034】 [0034]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
以上述べた様に本発明によれば、ペプチドやDNAのプローブアレーを簡便に大量につくることができる。 According to the present invention as described above, it can be produced conveniently in a large amount of the probe array of peptide and DNA. プローブを固体表面に固定するプロセスとプローブを配列するプロセスを分けることにより、それぞれを最適化して行うことができる。 A probe by dividing the process of arranging the processes and probe to be immobilized on the solid surface can be accomplished by optimizing each. このため、均一で固体表面から剥がれにくい固定プローブを作る事ができ、定められた順番に並べることにより簡単に、必要な種類のプローブを持ったアレーを作ることができる。 Therefore, uniform can make peeling hardly immobilized probe from the solid surface, simply by arranging the prescribed order, it is possible to make the array having the required types of probes. ビーズのサイズを小さくすることにより従来の方法では作製困難な微細なプローブアレーを作ることもできる。 By reducing the size of the beads in the conventional method it is also possible to make the manufacturing difficult fine probe array. 必要なDNAプローブを作製し、ビーズ表面に固定化して作製装置にセットするだけで新しい構成のプローブアレーを作製することができるので、ユーザーのほしい物をいつでも提供できる。 To produce the necessary DNA probes, it is possible to produce a new structure of the probe array by simply setting the manufacturing apparatus immobilized on the bead surface, it can provide users wish at any time. 同一プローブを持つビーズを複数個配列することにより統計平均を取ることができ再現性、定量性等をあわせて調べる事が出来、信頼のおける測定が実行できる。 Statistics Mean can take reproducibility by arranging a plurality of beads with the same probe, it is possible to examine the combined quantitative and the like, can perform reliable measurements. また、平面保持のDNAチップ等によるプローブアレーと異なり表面積がおおきく、反応をより速やかに行う事が出来るとともに高感度がえられる。 Further, the surface area different from the probe array with DNA chip or the like of the plane holding big, high sensitivity will be obtained with the reaction can be carried out more quickly the. ビーズのサイズは1ミクロンから300ミクロンまで変える事ができるので、高密度のプローブアレーが必要な時でも容易に作る事ができる。 Since the size of the beads can be changed from 1 micron to 300 microns, it can be readily produced even when high-density probe array is required. たとえば、6ミクロンのビーズを用いると、キャピラリー10mmあたり1500個のプローブを保持する事ができ、二次元のプローブアレーホルダーを用いると1平方センチあたり100万個以上のプローブを並べる事ができる。 For example, the use of 6 micron beads can hold a 1500 probe per capillary 10 mm, it can be arranged to use the one square centimeter over one million probes per a two-dimensional probe array holder.
作製するときに同じプローブ配列をもったアレーを複数個同時に作製することは非常に容易であり、量産にも向いている。 Possible to produce an array with the same probe sequence when making multiple simultaneous is very easy, but also suitable for mass production.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】キャピラリー内に配列したプローブビーズからなるプローブアレーチップの概念図である。 1 is a conceptual view of a probe array chips comprising a probe beads arranged in the capillary.
【図2】キャピラリーなどに保持されたプローブビーズアレーを計測する検出システムの概念図である。 2 is a conceptual diagram of a detection system for measuring the probe beads array held like the capillary.
【図3】ビーズ配列装置の部分断面図である。 3 is a partial cross-sectional view of the bead array device.
a)オフライン状態でのビーズ供給の概念図であるb)穴にビーズをトラップした状態の概念図であるc)ビーズをキャピラリーなどに移行する状態の概念図である【図4】ビーズ配列装置の部分断面図である。 a) is a conceptual view of a bead supply offline state b) is a conceptual diagram of a state in which a is c) beads conceptual diagram of a state in which trapping beads shifts like the capillary into the hole [Fig. 4] of the bead array device partial is a cross-sectional view.
d)キャピラリーにビーズが1個保持された状態の図e)第2のプローブビーズを捕獲する穴に落とし込んだ状態の図f)余分なビーズの除去g)捕獲されたビーズをキャピラリーに導入する図【図5】溝型ビーズ配列治具の概念図である。 Figure d) Figure e a state where the bead is one held in capillaries) FIG f) removal of excess beads g) captured beads state dropped into the hole to capture the second probe beads is introduced into the capillary 5 is a conceptual view of the channel bead array jig.
a)外観図b)断面図【図6】溝と可動弁を用いたビーズアレー作製方法の概念図である。 a) external view b) sectional view and FIG. 6 is a conceptual view of a bead array manufacturing method using a groove and a movable valve.
a)プローブビーズの溜からビーズを吸い取り、溝に並べていくプロセスの概念図b)ビーズを1個ずつ捕獲するデバイスの断面図【図7】円盤型プローブビーズ移送システムの概念図である。 a) blotting the beads from reservoir of the probe beads is a conceptual diagram of a cross-sectional view FIG. 7 disk-shaped probe beads transfer system of the device to capture conceptual diagram b) beads The process used to arrange the grooves one by one.
【図8】液体フロー式ビーズアレー作製法の概念図である。 8 is a conceptual view of a liquid flow type bead array manufacturing method.
【図9】多数のプローブビーズを区分ビーズで分離したタイプのビーズアレーの概念図である。 9 is a conceptual view of a bead array numerous probe beads segment type separated by beads.
【図10】穴付きシートを用いたプローブビーズ配列方法の概念図である。 10 is a conceptual view of the probe bead array method using holed sheet.
【図11】マイクロタイタープレート型のビーズアレーホルダーの概念図である。 11 is a conceptual view of a bead array holder of a microtiter plate type. a)概念見取り図b)断面図c)計測時の概念図【符号の説明】 Conceptual view of a) the concept sketch b) sectional view c) the time of measurement [Description of symbols]
101:溶液および試料注入口、102:出口、103:キャピラリー、104:マーカービーズ、105:プローブビーズ、106:ダミーのビーズ201:プローブビーズ、 202:プローブアレー保持キャピラリー、203:プローブアレー移動板、204:検出位置、205:レンズ、206:照射レーザー、207:光学フィルター、208:レンズ、209:レーザー光源、 101: solutions and sample injection port, 102: outlet, 103: Capillary, 104: Marker Beads, 105: probe beads, 106: dummy beads 201: probe beads, 202: probe array holding capillary, 203: probe array moving plate, 204: position detection, 205: lens, 206: illumination laser, 207: optical filters, 208: lens, 209: laser light source,
210:検出器、211:データー処理および検出器コントローラー、212:表示装置301:排出口、 302:溶液注入口、 303:カバー板、 210: detector 211: data processing and detector controller 212: display unit 301: outlet, 302: solution inlet, 303: cover plate,
304:プローブビーズ、 305:ビーズ捕捉用穴、 306:配列用キャピラリー、307:キャピラリー保持基板、308:捕捉されたビーズ、 304: probe beads, 305: bead picker hole, 306: sequence capillary, 307: capillary holding substrate, 308: captured beads,
309:ビーズ供給用ノズル、 310:ストッパー401:プローブアレーホルダー、 402:排出口403:注入口、 404:ビーズ配列用溝405:プローブビーズ、 406:ストッパー407:上部ウィンドー501:ピペッター、 502:タイタープレート、 503:ウェル、 504: 穴付きビーズホルダー505:ビーズ保持ウェル、 506:配列したプローブビーズ、507:ビーズアレー配列用溝、 508:プローブビーズ、509:穴に捕獲されたプローブビーズ510:圧電素子、 511:弁、 512:保持基板601:回転円盤、 602:回転軸603:セル、 604:ビーズ保持用穴701:ビーズ溶液溜、 702:プローブビーズ、 703:移送管704:シースフローセル、 705:移送液、 706 309: Beads supply nozzle, 310: Stopper 401: probe array holder 402: outlet 403: inlet, 404: Beads array groove 405: probe beads, 406: Stopper 407: upper window 501: pipettor, 502: titer plate, 503: wells, 504: perforated bead holders 505: bead-retaining wells 506: sequence probe beads 507: bead array sequence groove, 508: probe beads, 509: probe beads 510 trapped in the hole: the piezoelectric element, 511: valve, 512: holding substrate 601: rotary disk 602: rotary shaft 603: cell, 604: bead-retaining hole 701: bead solution reservoir, 702: probe beads, 703: transfer pipe 704: sheath flow cell, 705 : the transported liquid, 706 移送用キャピラリー管707:キャピラリー、 708:支持基板709:溶液排出管801:ダミービーズ、802:プローブビーズ、803:区分用ビーズ、804:プローブ保持用キャピラリー、805:試料流路901:細溝保持板、 902:ビーズ溜、 903:穴904:穴付きシート、 905:ビーズアレー作製用ホルダー、 906:溝、 907:プローブビーズ、 908:キャピラリー1001:マイクロタイタープレート、 Transfer capillary tube 707: Capillary, 708: support substrate 709: a solution discharge pipe 801: dummy beads, 802: probe beads, 803: partition beads, 804: probe holding capillary, 805: sample flow channel 901: narrow groove holding plate, 902: beads reservoir, 903: hole 904: perforated sheets, 905: beads array fabrication holder 906: groove, 907: probe beads, 908: capillary 1001: microtiter plates,
1002:スペーサー、 1003:セル、 1004:プローブビーズ、1005:カバーガラス、 1006:溶液排出口、 1007:溶液注入口、 1002: Spacer, 1003: Cell, 1004: probe beads, 1005: cover glass, 1006: solution outlet, 1007: solution inlet,
1008:レーザー光、 1009:レンズ、1010:検出器 1008: laser beam, 1009: Lens, 1010: detector

Claims (9)

  1. 表面にプローブを固定化した固定化微粒子を前記プローブの種類ごとに決められた順序で配列させ、マーカーとなる微粒子を前記決められた順序の間に一定間隔で配置したことを特徴とするプローブアレー。 Surface immobilized immobilized fine particles are arranged in the order determined for each type of the probe of the probe, the probe is characterized in that arranged at regular intervals during the order determined said fine particles comprising a marker array .
  2. 前記マーカーとなる微粒子は、有色ビーズであることを特徴とする請求項1に記載のプローブアレー。 Fine particles serving as the marker, the probe array according to claim 1, characterized in that the colored beads.
  3. 表面にプローブを固定化した複数の微粒子を、大きさの異なる微粒子を分離隔壁として用い、前記プローブの種類ごとに区分して保持することを特徴とするプローブアレー。 Probe array wherein a plurality of microparticles immobilized probe on the surface, using fine particles with different sizes as separating partitions, held by classifying each type of the probe.
  4. 種々のプローブを固定化した微粒子を穴を持つシートを用いて捕捉し、溝を有する基板もしくはキャピラリーと前記シートとを相対的に移動させ、前記穴に捕捉された微粒子を前記溝もしくは前記キャピラリーへ移送し、前記微粒子を前記プローブの種類に従って決められた配列で並べることを特徴とするプローブアレーの作製方法。 Various immobilized microparticles probes were captured using a sheet with holes, by relatively moving the substrate or the capillary and the sheet having the groove, the collected particulate matter in the bore to the groove or the capillary transport, and method for manufacturing a probe array, characterized in that arranging the particles in an array that is determined according to the type of the probe.
  5. 1の種類の前記プローブを固定化した複数の微粒子を、前記シート上に供給して前記穴に移送する工程と、前記穴に入らなかった微粒子を除去する工程とを有することを特徴とする請求項4に記載のプローブアレーの作製方法。 1 type of a plurality of microparticles immobilized with the probe, a step of transferring into the hole by supplying onto the sheet, characterized in that a step of removing the particles did not enter into the hole claims the method for manufacturing a probe array according to claim 4.
  6. プローブを固定化した微粒子を前記プローブの種類ごとに異なる区画に保持する工程と、前記区画の壁面に設けられた穴に前記微粒子を保持する工程と、前記穴に保持された微粒子を基板に設けられた溝に移送させ、前記微粒子を定められた順序で配列させる工程とを有することを特徴とするプローブアレーの作製方法。 Provided the step of holding the immobilized microparticles probe into different compartments for different types of the probe, the step of holding the fine particles to the hole provided on the wall surface of the partition, the fine particles held in the hole in the substrate was allowed to transfer into the groove, the method for manufacturing a probe array, characterized in that a step for arranging in a predetermined order with the fine particles.
  7. 種々のプローブを固定化した微粒子を捕捉する穴を具備するシートと、 A sheet having a hole that captures various immobilized microparticles probe,
    前記微粒子を納めるための、溝を有する基板もしくはキャピラリーと、 For pay the fine particles, and the substrate or capillary having a groove,
    前記溝を有する基板もしくは前記キャピラリーと前記シートとを相対的に移動させる手段とを有することを特徴とするプローブアレーの作製装置。 The apparatus for producing a probe array and having a means for relatively moving the substrate or the said capillary sheet having the groove.
  8. 1の種類の前記プローブを固定化した複数の微粒子を、前記シート上に供給する手段と、前記穴に入らなかった微粒子を除去する手段とをさらに有することを特徴とする請求項7に記載のプローブアレーの作製装置。 1 type of a plurality of microparticles immobilized with the probe, means for supplying on said sheet, according to claim 7, characterized in that it further comprises a means for removing particles did not enter into the hole the apparatus for producing a probe array.
  9. 壁面に穴を設けられ、かつプローブを固定化した微粒子を前記プローブの種類ごとに保持する複数の区画を具備する容器と、 A container having a plurality of compartments for holding is provided a hole in the wall, and the immobilized particulate a probe for each type of the probe,
    壁面に穴を設けられ、かつ前記容器から移送した前記微粒子を納める微粒子保持容器と、 A particle holding vessel to pay the fine particles provided with a hole in the wall, and the step of transferring from the container,
    前記微粒子を定められた順序で配列して納めるための溝を有する基板もしくはキャピラリーとを有し、 And a substrate or a capillary having a groove for payment thereof arranged in a predetermined order with the fine particles,
    前記穴は前記微粒子を捕捉し、前記穴に捕捉された微粒子は前記溝もしくは前記キャピラリーに移送されて前記順序で配列することを特徴とするプローブアレーの作製装置。 It said hole captures the fine particles, fine particles trapped in the hole making device of the probe array, characterized in that arranged in the order is transferred to the groove or the capillary.
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