JP3786881B2 - リセプター・リガンド会合反応方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リセプター・リガンド会合反応方法に関するものであり、さらに詳細には、生化学解析用ユニットに固定されたリガンドあるいはリセプターに、効率的に、リセプターあるいはリガンドを会合反応させることができ、しかも、定量性に優れた生化学解析用データを生成することを可能にするリセプター・リガンド会合反応方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
放射線が照射されると、放射線のエネルギーを吸収して、蓄積、記録し、その後に、特定の波長域の電磁波を用いて励起すると、照射された放射線のエネルギーの量に応じた光量の輝尽光を発する特性を有する輝尽性蛍光体を、放射線の検出材料として用い、放射性標識を付与した物質を、生物体に投与した後、その生物体あるいはその生物体の組織の一部を試料とし、この試料を、輝尽性蛍光体層が設けられた蓄積性蛍光体シートと一定時間重ね合わせることにより、放射線エネルギーを輝尽性蛍光体に、蓄積、記録し、しかる後に、電磁波によって、輝尽性蛍光体層を走査して、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検出して、ディジタル画像信号を生成し、画像処理を施して、ＣＲＴなどの表示手段上あるいは写真フイルムなどの記録材料上に、画像を再生するように構成されたオートラジオグラフィ解析システムが知られている（たとえば、特公平１−７０８８４号公報、特公平１−７０８８２号公報、特公平４−３９６２号公報など）。
【０００３】
蓄積性蛍光体シートを放射線の検出材料として使用するオートラジオグラフィ解析システムは、写真フイルムを用いる場合とは異なり、現像処理という化学的処理が不必要であるだけでなく、得られたディジタルデータにデータ処理を施すことにより、所望のように、解析用データを再生し、あるいは、コンピュータによる定量解析が可能になるという利点を有している。
【０００４】
他方、オートラジオグラフィ解析システムにおける放射性標識物質に代えて、蛍光色素などの蛍光物質を標識物質として使用した蛍光（fluorescence)解析システムが知られている。この蛍光解析システムによれば、蛍光物質から放出された蛍光を検出することによって、遺伝子配列、遺伝子の発現レベル、実験用マウスにおける投与物質の代謝、吸収、排泄の経路、状態、蛋白質の分離、同定、あるいは、分子量、特性の評価などをおこなうことができ、たとえば、電気泳動されるべき複数種の蛋白質分子を含む溶液を、ゲル支持体上で、電気泳動させた後に、ゲル支持体を蛍光色素を含んだ溶液に浸すなどして、電気泳動された蛋白質を染色し、励起光によって、蛍光色素を励起して、生じた蛍光を検出することによって、画像を生成し、ゲル支持体上の蛋白質分子の位置および量的分布を検出したりすることができる。あるいは、ウェスタン・ブロッティング法により、ニトロセルロースなどの転写支持体上に、電気泳動された蛋白質分子の少なくとも一部を転写し、目的とする蛋白質に特異的に反応する抗体を蛍光色素で標識して調製したプローブと蛋白質分子とを会合させ、特異的に反応する抗体にのみ結合する蛋白質分子を選択的に標識し、励起光によって、蛍光色素を励起して、生じた蛍光を検出することにより、画像を生成し、転写支持体上の蛋白質分子の位置および量的分布を検出したりすることができる。また、電気泳動させるべき複数のＤＮＡ断片を含む溶液中に、蛍光色素を加えた後に、複数のＤＮＡ断片をゲル支持体上で電気泳動させ、あるいは、蛍光色素を含有させたゲル支持体上で、複数のＤＮＡ断片を電気泳動させ、あるいは、複数のＤＮＡ断片を、ゲル支持体上で、電気泳動させた後に、ゲル支持体を、蛍光色素を含んだ溶液に浸すなどして、電気泳動されたＤＮＡ断片を標識し、励起光により、蛍光色素を励起して、生じた蛍光を検出することにより、画像を生成し、ゲル支持体上のＤＮＡを分布を検出したり、あるいは、複数のＤＮＡ断片を、ゲル支持体上で、電気泳動させた後に、ＤＮＡを変性（denaturation)し、次いで、サザン・ブロッティング法により、ニトロセルロースなどの転写支持体上に、変性ＤＮＡ断片の少なくとも一部を転写し、目的とするＤＮＡと相補的なＤＮＡもしくはＲＮＡを蛍光色素で標識して調製したプローブと変性ＤＮＡ断片とをハイブリダイズさせ、プローブＤＮＡもしくはプローブＲＮＡと相補的なＤＮＡ断片のみを選択的に標識し、励起光によって、蛍光色素を励起して、生じた蛍光を検出することにより、画像を生成し、転写支持体上の目的とするＤＮＡの分布を検出したりすることができる。さらに、標識物質によって標識した目的とする遺伝子を含むＤＮＡと相補的なＤＮＡプローブを調製して、転写支持体上のＤＮＡとハイブリダイズさせ、酵素を、標識物質により標識された相補的なＤＮＡと結合させた後、蛍光基質と接触させて、蛍光基質を蛍光を発する蛍光物質に変化させ、励起光によって、生成された蛍光物質を励起して、生じた蛍光を検出することにより、画像を生成し、転写支持体上の目的とするＤＮＡの分布を検出したりすることもできる。この蛍光解析システムは、放射性物質を使用することなく、簡易に、遺伝子配列などを検出することができるという利点がある。
【０００５】
また、同様に、蛋白質や核酸などの特異的結合物質をメンブレンフィルタなどの生化学解析用ユニットに固定し、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識物質によって標識された生体由来の物質を、特異的結合物質に特異的に結合させて、選択的に標識し、標識物質によって選択的に標識された特異的結合物質と生体由来の物質の結合体と化学発光基質とを接触させて、化学発光基質と標識物質との接触によって生ずる可視光波長域の化学発光を、光電的に検出して、ディジタル信号を生成し、画像処理を施して、ＣＲＴなどの表示手段あるいは写真フィルムなどの記録材料上に、化学発光画像を表示して、遺伝子情報などの生体由来の物質に関する情報を得るようにした化学発光解析システムも知られている。
【０００６】
さらに、近年、スライドガラス板やメンブレンフィルタなどの担体表面上の異なる位置に、細胞、ウィルス、ホルモン類、腫瘍マーカー、酵素、抗体、抗原、アブザイム、その他のタンパク質、核酸、ｃＤＮＡ、ＤＮＡ、ＲＮＡなど、生体由来の物質と特異的に結合可能で、かつ、塩基配列や塩基の長さ、組成などが既知の特異的結合物質を、スポッター装置を用いて、滴下して、多数の独立したスポットを形成し、次いで、細胞、ウィルス、ホルモン類、腫瘍マーカー、酵素、抗体、抗原、アブザイム、その他のタンパク質、核酸、ｃＤＮＡ、ＤＮＡ、ｍＲＮＡなど、抽出、単離などによって、生体から採取され、あるいは、さらに、化学的処理、化学修飾などの処理が施された生体由来の物質であって、蛍光物質、色素などの標識物質によって標識された物質を、ハイブリダイゼーションなどによって、特異的結合物質に、特異的に結合させたマイクロアレイに、励起光を照射して、蛍光物質、色素などの標識物質から発せられた蛍光などの光を光電的に検出して、生体由来の物質を解析するマイクロアレイ解析システムが開発されている。このマイクロアレイ解析システムによれば、スライドガラス板やメンブレンフィルタなどの担体表面上の異なる位置に、数多くの特異的結合物質のスポットを高密度に形成して、標識物質によって標識された生体由来の物質をハイブリダイズさせることによって、短時間に、生体由来の物質を解析することが可能になるという利点がある。
【０００７】
また、メンブレンフィルタなどの担体表面上の異なる位置に、細胞、ウィルス、ホルモン類、腫瘍マーカー、酵素、抗体、抗原、アブザイム、その他のタンパク質、核酸、ｃＤＮＡ、ＤＮＡ、ＲＮＡなど、生体由来の物質と特異的に結合可能で、かつ、塩基配列や塩基の長さ、組成などが既知の特異的結合物質を、スポッター装置を用いて、滴下して、多数の独立したスポットを形成し、次いで、細胞、ウィルス、ホルモン類、腫瘍マーカー、酵素、抗体、抗原、アブザイム、その他のタンパク質、核酸、ｃＤＮＡ、ＤＮＡ、ｍＲＮＡなど、抽出、単離などによって、生体から採取され、あるいは、さらに、化学的処理、化学修飾などの処理が施された生体由来の物質であって、放射性標識物質によって標識された物質を、ハイブリダイゼーションなどによって、特異的結合物質に、特異的に結合させたマクロアレイを、輝尽性蛍光体を含む輝尽性蛍光体層が形成された蓄積性蛍光体シートと密着させて、輝尽性蛍光体層を露光し、しかる後に、輝尽性蛍光体層に励起光を照射し、輝尽性蛍光体層から発せられた輝尽光を光電的に検出して、生化学解析用データを生成し、生体由来の物質を解析する放射性標識物質を用いたマクロアレイ解析システムも開発されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
マイクロアレイ解析システムやマクロアレイ解析システムにおいては、メンブレンフィルタなどの生化学解析用ユニットの表面の異なる位置に、特異的結合物質を含む溶液を滴下して、多数のスポット状領域を形成し、放射性標識物質、蛍光物質、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識物質などによって標識された生体由来の物質を、スポット状領域に含まれている特異的結合物質にハイブリダイズさせて、特異的結合物質を選択的に標識し、多数のスポット状領域に選択的に含まれている放射性標識物質によって、蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層を露光し、露光された輝尽性蛍光体層を、励起光によって走査して、輝尽性蛍光体層に含まれている輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検出して、生化学解析用データを生成し、あるいは、多数のスポット状領域を、励起光によって走査して、多数のスポット状領域に選択的に含まれている蛍光物質を励起し、蛍光物質から放出された蛍光を光電的に検出して、生化学解析用データを生成し、あるいは、多数のスポット状領域に選択的に含まれている標識物質を化学発光基質と接触させ、標識物質から放出される化学発光を光電的に検出して、生化学解析用データを生成することが要求されている。
【０００９】
特異的結合物質と生体由来の物質をハイブリダイズさせる場合、従来は、実験者が、手作業で、特異的結合物質を含む多数のスポット状領域が形成されたメンブレンフィルタなどの生化学解析用ユニットを、ハイブリダイゼーションバッグ内に入れ、ハイブリダイゼーションバッグ内に、放射性標識物質、蛍光物質、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識物質などによって標識された生体由来の物質を含むハイブリダイゼーション溶液を加え、ハイブリダイゼーションバッグに振動を加えて、生体由来の物質を、対流あるいは拡散によって移動させて、特異的結合物質と生体由来の物質をハイブリダイズさせ、生化学解析用ユニットをハイブリダイゼーションバッグから取り出して、洗浄溶液が満たされた容器内に入れ、洗浄するのが一般であった。
【００１０】
しかしながら、実験者が、手作業で、生化学解析用ユニットを、ハイブリダイゼーションバッグ内に入れて、ハイブリダイゼーション溶液を加え、ハイブリダイゼーションバッグに振動を加えて、特異的結合物質と生体由来の物質をハイブリダイズさせる場合には、ハイブリダイゼーション溶液を、特異的結合物質を含む多数のスポット状領域に、均一に接触させることは困難であり、したがって、効率的に、特異的結合物質と生体由来の物質をハイブリダイズさせることができないという問題があった。
【００１１】
さらに、実験者が、手作業で、生化学解析用ユニットを、ハイブリダイゼーションバッグ内に入れて、ハイブリダイゼーション溶液を加え、ハイブリダイゼーションバッグに振動を加えて、特異的結合物質と生体由来の物質をハイブリダイズさせ、生化学解析用ユニットをハイブリダイゼーションバッグから取り出して、洗浄溶液が満たされた容器内に入れ、洗浄する場合には、実験者によって、ハイブリダイゼーションの結果がばらつき、再現性が低下することは避けられず、また、同じ実験者であっても、再現性が低下するおそれがあるという問題があった。
【００１２】
メンブレンフィルタなどの生化学解析用ユニットに、抗原あるいは抗体を固定し、抗原抗体反応によって、固定された抗原あるいは抗体に、抗体あるいは抗原を結合させる場合のように、リガンドとリセプターを会合反応させる場合には、同様の問題があり、さらに、メンブレンフィルタなどの生化学解析用ユニットに固定されたターゲットＤＮＡに、ジゴキシゲニンなどのハプテンによって標識されたプローブＤＮＡをハイブリダイズさせ、さらに、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる酵素によって標識されたジゴキシゲニンなどのハプテンに対する抗体や、蛍光基質と接触することによって、蛍光物質を生じさせる性質を有する酵素によって標識されたジゴキシゲニンなどのハプテンに対する抗体を、抗原抗体反応によって、プローブＤＮＡを標識しているハプテンに結合させて、ターゲットＤＮＡを標識する場合にも、同様の問題があった。
【００１３】
したがって、本発明は、生化学解析用ユニットに固定されたリガンドあるいはリセプターに、効率的に、リセプターあるいはリガンドを会合反応させることができ、しかも、定量性に優れた生化学解析用データを生成することを可能にするリセプター・リガンド会合反応方法を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明のかかる目的は、標識物質によって標識されたリガンドまたはリセプターを含む反応溶液に、リセプター・リガンド会合反応に不活性な気体を吹き込んで、前記反応溶液中に、気泡を生成して、前記反応溶液の容積を増大させ、生化学解析用ユニットに、互いに離間して形成され、リセプターまたはリガンドを含む複数の吸着性領域に接触させて、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域に含まれたリセプターまたはリガンドに、前記反応溶液に含まれたリガンドまたはリセプターを、選択的に、会合させることを特徴とするリセプター・リガンド会合反応方法によって達成される。
【００１５】
本発明において、リセプター・リガンド会合反応は、ハイブリダイゼーション反応、抗原抗体反応を含んでいる。
【００１６】
本発明によれば、標識物質によって標識されたリガンドまたはリセプターを含む反応溶液に、リセプター・リガンド会合反応に不活性な気体を吹き込んで、反応溶液中に、気泡を生成して、反応溶液の容積を増大させ、生化学解析用ユニットに、互いに離間して形成され、リセプターまたはリガンドを含む複数の吸着性領域に接触させて、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域に含まれたリセプターまたはリガンドに、反応溶液に含まれたリガンドまたはリセプターを、選択的に、会合させるように構成されているから、反応溶液が、生化学解析用ユニットに形成された複数の吸着性領域のすべてと、十分に接触するように、反応溶液の容積を増大させても、反応溶液中のリガンドまたはリセプターの濃度を高濃度に維持することができ、したがって、反応速度を大幅に増大させることができ、所望のように、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域に含まれているリセプターまたはリガンドに、反応溶液に含まれているリガンドまたはリセプターを、選択的に、会合させることが可能になる。
【００２３】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、さらに、前記反応溶液を、前記生化学解析用ユニットに、互いに離間して形成され、リセプターまたはリガンドを含む前記複数の吸着性領域を横切るように、強制的に流動させ、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域に含まれたリセプターまたはリガンドに、前記反応溶液に含まれたリガンドまたはリセプターを、選択的に、会合させるように構成されている。
【００２４】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、さらに、反応溶液を、生化学解析用ユニットに、互いに離間して形成され、リセプターまたはリガンドを含む複数の吸着性領域を横切るように、強制的に流動させ、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域に含まれたリセプターまたはリガンドに、反応溶液に含まれたリガンドまたはリセプターを、選択的に、会合させるように構成されているから、反応溶液に含まれているリガンドまたはリセプターを、単に、対流あるいは拡散によって移動させて、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域に含まれたリセプターまたはリガンドに、結合させる場合に比して、生化学解析用ユニットの吸着性領域内におけるリガンドまたはリセプターの移動速度を大幅に増大させることができ、リセプター・リガンド会合反応方法の反応速度を大幅に増大させることが可能になるとともに、反応溶液に含まれているリガンドまたはリセプターが、生化学解析用ユニットの吸着性領域の深い部分に含まれているリガンドまたはリセプターと出会う確率を大幅に増大させることができ、したがって、所望のように、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域に含まれているリセプターまたはリガンドに、反応溶液に含まれているリガンドまたはリセプターを、選択的に、会合させることが可能になる。
【００２５】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、ポンプを用いて、前記反応溶液を、前記生化学解析用ユニットに、互いに離間して形成され、リセプターまたはリガンドを含む前記複数の吸着性領域を横切るように、強制的に流動させるように構成されている。
【００２６】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、ポンプを用いて、反応溶液を、生化学解析用ユニットに、互いに離間して形成され、リセプターまたはリガンドを含む複数の吸着性領域を横切るように、強制的に流動させるように構成されているから、反応溶液に含まれているリガンドまたはリセプターを、単に、対流あるいは拡散によって移動させて、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域に含まれたリセプターまたはリガンドに、結合させる場合に比して、生化学解析用ユニットの吸着性領域内におけるリガンドまたはリセプターの移動速度を大幅に増大させることができ、リセプター・リガンド会合反応方法の反応速度を大幅に増大させることが可能になるとともに、反応溶液に含まれているリガンドまたはリセプターが、生化学解析用ユニットの吸着性領域の深い部分に含まれているリガンドまたはリセプターと出会う確率を大幅に増大させることができ、したがって、所望のように、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域に含まれているリセプターまたはリガンドに、反応溶液に含まれているリガンドまたはリセプターを、選択的に、会合させることが可能になる。
【００２７】
本発明の好ましい実施態様においては、前記反応溶液が、放射性標識物質、蛍光物質および化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識物質よりなる群から選ばれる少なくとも１種の標識物質によって標識されたリガンドまたはリセプターを含んでいる。
【００２８】
本発明の好ましい実施態様においては、標識物質によって標識された生体由来の物質が含む前記反応溶液に、ハイブリダイゼーション反応に不活性な物質を分散させて、前記反応溶液の容積を増大させ、生化学解析用ユニットに、互いに離間して形成され、構造または特性が既知の特異的結合物質を含む複数の吸着性領域に接触させて、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域に含まれた特異的結合物質に、前記標識物質によって標識された前記生体由来の物質を、選択的に、ハイブリダイズさせるように構成されている。
【００２９】
本発明の別の好ましい実施態様においては、標識物質によって標識された抗体または抗原が含む前記反応溶液に、抗原抗体反応に不活性な物質を分散させて、前記反応溶液の容積を増大させ、生化学解析用ユニットに、互いに離間して形成され、抗原または抗体を含む複数の吸着性領域に接触させて、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域に含まれた前記抗原または抗体に、前記標識物質によって標識された抗体または抗原を、抗原抗体反応によって、選択的に結合させるように構成されている。
【００３０】
本発明の別の好ましい実施態様においては、ハプテンによって標識された生体由来の物質を含む前記反応溶液に、ハイブリダイゼーション反応に不活性な物質を分散させて、前記反応溶液の容積を増大させ、生化学解析用ユニットに、互いに離間して形成され、構造または特性が既知の特異的結合物質を含む複数の吸着性領域に接触させて、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域に含まれた特異的結合物質に、前記ハプテンによって標識された前記生体由来の物質を、選択的に、ハイブリダイズさせ、さらに、標識酵素によって標識された前記ハプテンに対する抗体を含む抗体溶液に、抗原抗体反応に不活性な物質を分散させて、前記反応溶液の容積を増大させ、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域に接触させて、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域に含まれた前記ハプテンに、前記標識酵素によって標識された抗体を、抗原抗体反応によって、結合させるように構成されている。
【００３１】
本発明において、ハプテン／抗体の組合わせの例としては ジゴキシゲニン/抗ジゴキシゲニン抗体、テオフィリン／抗テオフィリン抗体、フルオロセイン/抗フルオロセイン抗体などをあげることができる。また、ハプテン／抗体ではなく、ビオチン／アヴィジンや抗原/抗体などの組合わせを利用することも可能である。
【００３２】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、ハプテンによって標識された生体由来の物質を含む前記反応溶液に、ハイブリダイゼーション反応に不活性な物質を分散させて、前記反応溶液の容積を増大させ、生化学解析用ユニットに、互いに離間して形成され、構造または特性が既知の特異的結合物質を含む複数の吸着性領域に接触させて、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域に含まれた特異的結合物質に、前記ハプテンによって標識された前記生体由来の物質を、選択的に、ハイブリダイズさせ、さらに、化学発光基質と接触させることによって、化学発光を生じさせる酵素により標識された前記ハプテンに対する抗体を含む抗体溶液に、抗原抗体反応に不活性な物質を分散させて、前記反応溶液の容積を増大させ、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域に接触させて、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域に含まれた前記ハプテンに、前記標識酵素によって標識された抗体を、抗原抗体反応によって、結合させるように構成されている。
【００３３】
本発明の別の好ましい実施態様においては、ハプテンによって標識された生体由来の物質を含む前記反応溶液に、ハイブリダイゼーション反応に不活性な物質を分散させて、前記反応溶液の容積を増大させ、生化学解析用ユニットに、互いに離間して形成され、構造または特性が既知の特異的結合物質を含む複数の吸着性領域に接触させて、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域に含まれた特異的結合物質に、前記ハプテンによって標識された前記生体由来の物質を、選択的に、ハイブリダイズさせ、さらに、蛍光基質と接触させることによって、蛍光物質を生じさせる酵素により標識された前記ハプテンに対する抗体を含む抗体溶液に、抗原抗体反応に不活性な物質を分散させて、前記反応溶液の容積を増大させ、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域に接触させて、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域に含まれた前記ハプテンに、前記標識酵素によって標識された抗体を、抗原抗体反応によって、結合させるように構成されている。
【００３４】
本発明の好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットが、複数の貫通孔が、互いに離間して形成された基板を備え、前記複数の吸着性領域が、前記基板に形成された前記複数の貫通孔に充填された吸着性材料に、リセプターまたはリガンドを含有させて、形成されている。
【００３５】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域が、前記基板に形成された前記複数の貫通孔に埋め込まれた吸着性材料に、リセプターまたはリガンドを含有させて、形成されている。
【００３６】
本発明の別の好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域が、前記基板に形成された複数の貫通孔内に、吸着性材料を含んだ吸着性膜が圧入され、吸着性膜に、リセプターまたはリガンドを含有させて、形成されている。
【００３７】
本発明の好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットが、吸着性基板と、複数の貫通孔が、互いに離間して形成され、前記吸着性基板の少なくとも一方の面に密着された基板を備え、前記複数の吸着性領域が、前記基板に形成された前記複数の貫通孔内の前記吸着性基板に、リセプターまたはリガンドを含有させて、形成されている。
【００３８】
本発明の好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットに、１０以上の吸着性領域が形成されている。
【００３９】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットに、５０以上の吸着性領域が形成されている。
【００４０】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットに、１００以上の吸着性領域が形成されている。
【００４１】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットに、５００以上の吸着性領域が形成されている。
【００４２】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットに、１０００以上の吸着性領域が形成されている。
【００４３】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットに、５０００以上の吸着性領域が形成されている。
【００４４】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットに、１００００以上の吸着性領域が形成されている。
【００４５】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットに、５００００以上の吸着性領域が形成されている。
【００４６】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットに、１０００００以上の吸着性領域が形成されている。
【００４７】
本発明の好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域が、それぞれ、５平方ミリメートル未満のサイズを有している。
【００４８】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域が、それぞれ、１平方ミリメートル未満のサイズを有している。
【００４９】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域が、それぞれ、０．５平方ミリメートル未満のサイズを有している。
【００５０】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域が、それぞれ、０．１平方ミリメートル未満のサイズを有している。
【００５１】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域が、それぞれ、０．０５平方ミリメートル未満のサイズを有している。
【００５２】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域が、それぞれ、０．０１平方ミリメートル未満のサイズを有している。
【００５３】
本発明の好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットに、前記複数の吸着性領域が、１０個／平方センチメートル以上の密度で形成されている。
【００５４】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットに、前記複数の吸着性領域が、５０個／平方センチメートル以上の密度で形成されている。
【００５５】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットに、前記複数の吸着性領域が、１００個／平方センチメートル以上の密度で形成されている。
【００５６】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットに、前記複数の吸着性領域が、５００個／平方センチメートル以上の密度で形成されている。
【００５７】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットに、前記複数の吸着性領域が、１０００個／平方センチメートル以上の密度で形成されている。
【００５８】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットに、前記複数の吸着性領域が、５０００個／平方センチメートル以上の密度で形成されている。
【００５９】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットに、前記複数の吸着性領域が、１００００個／平方センチメートル以上の密度で形成されている。
【００６０】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットに、前記複数の吸着性領域が、５００００個／平方センチメートル以上の密度で形成されている。
【００６１】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットに、前記複数の吸着性領域が、１０００００個／平方センチメートル以上の密度で形成されている。
【００６２】
本発明の好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットに、前記複数の吸着性領域が、規則的なパターンで形成されている。
【００６３】
本発明の好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板に、前記複数の貫通孔が、それぞれ、略円形に形成されている。
【００６４】
本発明において、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域が、基板に形成された複数の孔に充填された吸着性材料に、リセプターまたはリガンドを含有させて、形成されている場合、あるいは、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域が、基板に形成された複数の貫通孔内の吸着性基板に、リセプターまたはリガンドを含有させて、形成されている場合には、好ましくは、前記生化学解析用ユニットの前記基板が、放射線を減衰させる性質を有している。
【００６５】
本発明の好ましい実施態様によれば、生化学解析用ユニットの基板が、放射線を減衰させる性質を有しているから、生化学解析用ユニットに、吸着性領域を高密度に形成し、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域に含まれた特異的結合物質に、放射性標識物質によって標識された生体由来の物質を、ハイブリダイズさせて、選択的に標識し、生化学解析用ユニットと輝尽性蛍光体層が形成された蓄積性蛍光体シートとを重ね合わせて、複数の吸着性領域に選択的に含まれた放射性標識物質によって、蓄積性蛍光体シートの支持体に形成された輝尽性蛍光体層を露光し、蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層に放射線データを記録する場合にも、各吸着性領域に含まれている放射性標識物質から放出された電子線（β線）が、生化学解析用ユニットの基板内で散乱することを効果的に防止することができ、したがって、各吸着性領域に含まれている放射性標識物質から放出された電子線（β線）を、対応する輝尽性蛍光体層の領域に、選択的に入射させて、対応する輝尽性蛍光体層の領域のみを露光することが可能になるから、放射性標識物質によって露光された輝尽性蛍光体層を、励起光によって走査し、輝尽性蛍光体層から放出された輝尽光を光電的に検出することによって、高い分解能で、定量性に優れた生化学解析用のデータを生成することが可能になる。
【００６６】
本発明の好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板が、隣り合う前記吸着性領域の間の距離に等しい距離だけ、放射線が前記基板中を透過したときに、放射線のエネルギーを、１／５以下に減衰させる性質を有している。
【００６７】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板が、隣り合う前記吸着性領域の間の距離に等しい距離だけ、放射線が前記基板中を透過したときに、放射線のエネルギーを、１／１０以下に減衰させる性質を有している。
【００６８】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板が、隣り合う前記吸着性領域の間の距離に等しい距離だけ、放射線が前記基板中を透過したときに、放射線のエネルギーを、１／５０以下に減衰させる性質を有している。
【００６９】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板が、隣り合う前記吸着性領域の間の距離に等しい距離だけ、放射線が前記基板中を透過したときに、放射線のエネルギーを、１／１００以下に減衰させる性質を有している。
【００７０】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板が、隣り合う前記吸着性領域の間の距離に等しい距離だけ、放射線が前記基板中を透過したときに、放射線のエネルギーを、１／５００以下に減衰させる性質を有している。
【００７１】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板が、隣り合う前記吸着性領域の間の距離に等しい距離だけ、放射線が前記基板中を透過したときに、放射線のエネルギーを、１／１０００以下に減衰させる性質を有している。
【００７２】
本発明において、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域が、基板に形成された複数の孔に充填された吸着性材料に、リセプターまたはリガンドを含有させて、形成されている場合、あるいは、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域が、基板に形成された複数の貫通孔内の吸着性基板に、リセプターまたはリガンドを含有させて、形成されている場合には、好ましくは、前記生化学解析用ユニットの前記基板が、光を減衰させる性質を有している。
【００７３】
本発明の好ましい実施態様によれば、生化学解析用ユニットの基板が、光を減衰させる性質を有しているから、生化学解析用ユニットの基板に、吸着性領域を高密度に形成し、複数の吸着性領域に含まれた特異的結合物質に、蛍光物質や化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識物質などによって標識された生体由来の物質を、選択的に、結合させた場合にも、複数の吸着性領域から放出される蛍光や化学発光が、基板内で散乱して、隣り合う吸着性領域から放出された蛍光や化学発光と混ざり合うことを効果的に防止することが可能になり、したがって、蛍光や化学発光を光電的に検出して、定量性に優れた生化学解析用データを生成することが可能になる。
【００７４】
本発明の好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板が、隣り合う前記吸着性領域の間の距離に等しい距離だけ、光が前記基板中を透過したときに、光のエネルギーを、１／５以下に減衰させる性質を有している。
【００７５】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板が、隣り合う前記吸着性領域の間の距離に等しい距離だけ、光が前記基板中を透過したときに、光のエネルギーを、１／１０以下に減衰させる性質を有している。
【００７６】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板が、隣り合う前記吸着性領域の間の距離に等しい距離だけ、光が前記基板中を透過したときに、光のエネルギーを、１／５０以下に減衰させる性質を有している。
【００７７】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板が、隣り合う前記吸着性領域の間の距離に等しい距離だけ、光が前記基板中を透過したときに、光のエネルギーを、１／１００以下に減衰させる性質を有している。
【００７８】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板が、隣り合う前記吸着性領域の間の距離に等しい距離だけ、光が前記基板中を透過したときに、光のエネルギーを、１／５００以下に減衰させる性質を有している。
【００７９】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットの前記基板が、隣り合う前記吸着性領域の間の距離に等しい距離だけ、光が前記基板中を透過したときに、光のエネルギーを、１／１０００以下に減衰させる性質を有している。
【００８０】
本発明において、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域が、基板に形成された複数の孔に充填された吸着性材料に、リセプターまたはリガンドを含有させて、形成されている場合、あるいは、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域が、基板に形成された複数の貫通孔内の吸着性基板に、リセプターまたはリガンドを含有させて、形成されている場合には、生化学解析用ユニットの基板を形成するための材料は、放射線および／または光を減衰させる性質を有していることが好ましいが、とくに限定されるものではなく、無機化合物材料、有機化合物材料のいずれをも使用することができ、金属材料、セラミック材料またはプラスチック材料が、好ましく使用される。
【００８１】
本発明において、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域が、基板に形成された複数の孔に充填された吸着性材料に、リセプターまたはリガンドを含有させて、形成されている場合、あるいは、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域が、基板に形成された複数の貫通孔内の吸着性基板に、リセプターまたはリガンドを含有させて、形成されている場合に、生化学解析用ユニットの基板を形成するために好ましく使用することのできる無機化合物材料としては、たとえば、金、銀、銅、亜鉛、アルミニウム、チタン、タンタル、クロム、鉄、ニッケル、コバルト、鉛、錫、セレンなどの金属；真鍮、ステンレス、青銅などの合金；シリコン、アモルファスシリコン、ガラス、石英、炭化ケイ素、窒化ケイ素などの珪素材料；酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウムなどの金属酸化物；タングステンカーバイト、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、ヒドロキシアパタイト、砒化ガリウムなどの無機塩を挙げることができる。これらは、単結晶、アモルファス、セラミックのような多結晶焼結体にいずれの構造を有していてもよい。
【００８２】
本発明において、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域が、基板に形成された複数の孔に充填された吸着性材料に、リセプターまたはリガンドを含有させて、形成されている場合、あるいは、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域が、基板に形成された複数の貫通孔内の吸着性基板に、リセプターまたはリガンドを含有させて、形成されている場合に、生化学解析用ユニットの基板を形成するために使用可能な有機化合物材料としては、高分子化合物が好ましく用いられ、好ましく使用することのできる高分子化合物としては、たとえば、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン；ポリメチルメタクリレート、ブチルアクリレート／メチルメタクリレート共重合体などのアクリル樹脂；ポリアクリロニトリル；ポリ塩化ビニル；ポリ塩化ビニリデン；ポリフッ化ビニリデン；ポリテトラフルオロエチレン；ポリクロロトリフルオロエチレン；ポリカーボネート；ポリエチレンナフタレートやポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル；ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン４，１０などのナイロン；ポリイミド；ポリスルホン；ポリフェニレンサルファイド；ポリジフェニルシロキサンなどのケイ素樹脂；ノボラックなどのフェノール樹脂；エポキシ樹脂；ポリウレタン；ポリスチレン；ブタジエン−スチレン共重合体；セルロース、酢酸セルロース、ニトロセルロース、でん粉、アルギン酸カルシウム、ヒドロキシプロピルメチルセルロースなどの多糖類；キチン；キトサン；ウルシ；ゼラチン、コラーゲン、ケラチンなどのポリアミドおよびこれら高分子化合物の共重合体などを挙げることができる。これらは、複合材料でもよく、必要に応じて、金属酸化物粒子やガラス繊維などを充填することもでき、また、有機化合物材料をブレンドして、使用することもできる。
【００８３】
一般に、比重が大きいほど、放射線の減衰能が高くなるので、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域が、基板に形成された複数の孔に充填された吸着性材料に、リセプターまたはリガンドを含有させて、形成されている場合、あるいは、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域が、基板に形成された複数の貫通孔内の吸着性基板に、リセプターまたはリガンドを含有させて、形成されている場合には、生化学解析用ユニットの基板は、比重１．０ｇ／ｃｍ^３以上の化合物材料または複合材料によって形成されることが好ましく、比重が１．５ｇ／ｃｍ^３以上、２３ｇ／ｃｍ^３以下の化合物材料または複合材料によって形成されることが、とくに好ましい。
【００８４】
また、一般に、光の散乱および／または吸収が大きいほど、光の減衰能が高くなるので、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域が、基板に形成された複数の孔に充填された吸着性材料に、リセプターまたはリガンドを含有させて、形成されている場合、あるいは、生化学解析用ユニットの複数の吸着性領域が、基板に形成された複数の貫通孔内の吸着性基板に、リセプターまたはリガンドを含有させて、形成されている場合には、生化学解析用ユニットの基板は、厚さ１ｃｍあたりの吸光度が０．３以上であることが好ましく、厚さ１ｃｍあたりの吸光度が１以上であれば、さらに好ましい。ここに、吸光度は、厚さＴｃｍの板状体の直後に、積分球を置き、計測に利用するプローブ光またはエミッション光の波長における透過光量Ａを分光光度計によって測定し、Ａ／Ｔを算出することによって、求められる。光減衰能を向上させるために、光散乱体や光吸収体を、生化学解析用ユニットの基板に含有させることもできる。光散乱体としては、生化学解析用ユニットの基板を形成している材料と異なる材料の微粒子が用いられ、光吸収体としては、顔料または染料が用いられる。
【００８５】
本発明の別の好ましい実施態様においては、前記生化学解析用ユニットが、吸着性基板を備え、前記複数の吸着性領域が、前記吸着性基板に、リセプターまたはリガンドを含有させて、形成されている。
【００８６】
本発明において、生化学解析用ユニットの吸着性領域あるいは吸着性基板を形成するための吸着性材料としては、多孔質材料あるいは繊維材料が好ましく使用される。多孔質材料と繊維材料とを併用して、吸着性領域あるいは吸着性基板を形成することもできる。
【００８７】
本発明において、生化学解析用ユニットの吸着性領域あるいは吸着性基板を形成するために使用される多孔質材料は、有機材料、無機材料のいずれでもよく、有機／無機複合体でもよい。
【００８８】
本発明において、生化学解析用ユニットの吸着性領域あるいは吸着性基板を形成するために使用される有機多孔質材料は、とくに限定されるものではないが、活性炭などの炭素材料あるいはメンブレンフィルタを形成可能な材料が、好ましく用いられる。具体的には、ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン４，１０などのナイロン類；ニトロセルロース、酢酸セルロース、酪酸酢酸セルロースなどのセルロース誘導体；コラーゲン；アルギン酸、アルギン酸カルシウム、アルギン酸／ポリリシンポリイオンコンプレックスなどのアルギン酸類；ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類；ポリ塩化ビニル；ポリ塩化ビニリデン；ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオライドなどのポリフルオライドや、これらの共重合体または複合体が挙げられる。
【００８９】
本発明において、生化学解析用ユニットの吸着性領域あるいは吸着性基板を形成するために使用される無機多孔質材料は、とくに限定されるものではないが、好ましくは、たとえば、白金、金、鉄、銀、ニッケル、アルミニウムなどの金属；アルミナ、シリカ、チタニア、ゼオライトなどの金属酸化物；ヒドロキシアパタイト、硫酸カルシウムなどの金属塩やこれらの複合体などが挙げられる。
【００９０】
本発明において、生化学解析用ユニットの吸着性領域あるいは吸着性基板を形成するために使用される繊維材料は、とくに限定されるものではないが、好ましくは、たとえば、ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン４，１０などのナイロン類、ニトロセルロース、酢酸セルロース、酪酸酢酸セルロースなどのセルロース誘導体などが挙げられる。
【００９１】
本発明において、生化学解析用ユニットの吸着性領域は、電解処理、プラズマ処理、アーク放電などの酸化処理；シランカップリング剤、チタンカップリング剤などを用いたプライマー処理；界面活性剤処理などの表面処理によって形成することもできる。
【００９２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。
【００９３】
図１は、本発明の好ましい実施態様にかかるリセプター・リガンド会合反応方法に用いられる生化学解析用ユニットの略斜視図である。
【００９４】
図１に示されるように、本実施態様にかかる生化学解析用ユニット１は、ステンレス鋼によって形成され、多数の略円形状の貫通孔３が高密度に形成された基板２を備えており、多数の貫通孔３の内部には、ナイロン６，６が充填されて、多数のドット状の吸着性領域４が形成されている。
【００９５】
図１には正確に示されていないが、本実施態様においては、約０．０１平方ミリメートルのサイズを有する略円形の貫通孔３が、１２０列×１６０行のマトリックス状に、規則的に、基板２に形成されており、したがって、合計１９２００の吸着性領域４が形成されている。吸着性領域４は、その表面が、基板２の表面と同じ高さに位置するように、多数の貫通孔３内に、ナイロン６，６が充填されて、形成されている。
【００９６】
生化学解析にあたっては、生化学解析用ユニット１に規則的に形成された多数の吸着性領域４内に、たとえば、特異的結合物質として、塩基配列が既知の互いに異なった複数のｃＤＮＡが、スポッティング装置を使用して、滴下され、吸着性領域４内に吸着される。
【００９７】
図２は、スポッティング装置の略正面図である。
【００９８】
図２に示されるように、スポッティング装置は、特異的結合物質の溶液を、生化学解析用ユニット１の表面に向けて噴射するインジェクタ５とＣＣＤカメラ６を備え、ＣＣＤカメラ６によって、インジェクタ５の先端部と、特異的結合物質を滴下すべき生化学解析用ユニット１の吸着性領域４を観察しながら、インジェクタ５の先端部と、特異的結合物質を滴下すべき吸着性領域４の中心とが合致したときに、インジェクタ５から、塩基配列が既知の互いに異なった複数のｃＤＮＡなどの特異的結合物質が滴下されるように構成され、生化学解析用ユニット１の多数のドット状の吸着性領域４内に、特異的結合物質を、正確に滴下することができるように保証されている。
【００９９】
次いで、こうして、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４に吸着されたｃＤＮＡなどの特異的結合物質に、標識物質によって標識された生体由来の物質が、選択的に、ハイブリダイズされる。
【０１００】
図３は、ハイブリダイゼーション反応溶液を調製する反応溶液調製装置の略断面図である。
【０１０１】
図３に示されるように、反応溶液調製装置は、反応溶液調製タンク７と、加圧された窒素ガスを収容する窒素ガスボンベ８と、窒素ガスを噴射する多数のノズル９ａが形成されたガス噴射パイプ９と、バルブ１０を備えている。
【０１０２】
放射性標識物質によって、ｃＤＮＡなどの特異的結合物質を選択的に標識する場合には、放射性標識物質によって標識されたプローブである生体由来の物質を含むハイブリダイゼーション反応溶液が調製される。
【０１０３】
一方、蛍光色素などの蛍光物質によって、ｃＤＮＡなどの特異的結合物質を選択的に標識する場合には、蛍光色素などの蛍光物質によって標識されたプローブである生体由来の物質を含むハイブリダイゼーション反応溶液が調製される。
【０１０４】
また、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識酵素によって、ｃＤＮＡなどの特異的結合物質を選択的に標識する場合には、ジゴキシゲニンなどのハプテンによって標識された生体由来の物質を含むハイブリダイゼーション反応溶液が調製される。
【０１０５】
放射性標識物質によって標識された生体由来の物質、蛍光色素などの蛍光物質によって標識された生体由来の物質およびジゴキシゲニンなどのハプテンによって標識された生体由来の物質のうち、２以上の生体由来の物質およびを含むハイブリダイゼーション反応溶液を調製することもでき、本実施態様においては、放射性標識物質によって標識された生体由来の物質、蛍光物質によって標識された生体由来の物質およびジゴキシゲニンなどのハプテンによって標識された生体由来の物質を含むハイブリダイゼーション反応溶液が調製される。
【０１０６】
調製されたハイブリダイゼーション反応溶液は、反応溶液調製タンク７内に収容される。
【０１０７】
次いで、バルブ１０が開放されて、窒素ガスボンベ８に収容された加圧窒素ガスが、ガス噴射パイプ９に形成された多数のノズル９ａから、反応溶液調製タンク７内に収容されたハイブリダイゼーション反応溶液内に吹き込まれる。
【０１０８】
その結果、ハイブリダイゼーション反応溶液内に、窒素ガスの微小な気泡が数多く形成される。
【０１０９】
こうして、所定の時間が経過すると、ハイブリダイゼーション反応溶液の調製が完了する。
【０１１０】
図４は、本発明の好ましい実施態様にかかるリセプター・リガンド会合反応方法に用いられるリアクタの略断面図である。
【０１１１】
図４に示されるように、本実施態様にかかるリアクタは、生化学解析用ユニット１を保持する生化学解析用ユニット保持部１１を備えた反応容器本体１２と、上半部１３と、下半部１４を備えた反応容器１５を有している。ここに、生化学解析用ユニット保持部１１は、液漏れを防止する機能を有している。
【０１１２】
上半部１３は、反応容器本体１２に、取り外し可能に、取り付けられている。
【０１１３】
図４に示されるように、反応容器１５の上半部１３のほぼ中央部には、溶液流入・流出口１６が形成され、下半部１４のほぼ中央部には、溶液注入口１７が形成されている。
【０１１４】
溶液流入・流出口１６および溶液注入口１７には、溶液循環パイプ１８が、着脱可能に取り付けられており、溶液循環パイプ１８には、加圧ポンプ１９が設けられている。
【０１１５】
以上のように構成された本実施態様にかかるリアクタにおいては、以下のようにして、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に含まれた特異的結合物質に、標識物質によって標識され、ハイブリダイゼーション反応溶液に含まれた生体由来の物質が、選択的に、ハイブリダイズされる。
【０１１６】
まず、反応容器本体１２から、上半部１３が取り外され、ユーザーによって、多数の吸着性領域４に、特異的結合物質が吸着されている生化学解析用ユニット１が、反応容器１５内の生化学解析用ユニット保持部１１にセットされる。
【０１１７】
次いで、上半部１３が、反応容器本体１２に取り付けられ、溶液調製タンク７において調製されたハイブリダイゼーション反応溶液が、反応容器１５の下半部１４に形成された溶液注入口１７から、反応容器１５内に注入される。
【０１１８】
反応容器１５内が、ハイブリダイゼーション反応溶液によって満たされ、反応容器１５内のエアが、溶液流入・流出口１６から、排出されると、溶液循環パイプ１８が、溶液流入・流出口１６および溶液注入口１７に取り付けられる。
【０１１９】
本実施態様においては、ハイブリダイゼーション反応溶液中には、窒素ガスの微小な気泡が数多く形成されているので、ハイブリダイゼーション反応溶液中の反応成分である生体由来の物質の濃度を高濃度に維持したまま、ハイブリダイゼーション反応溶液の容積を増大させて、反応容器１５内を、ハイブリダイゼーション反応溶液によって満たすことができる。
【０１２０】
次いで、加圧ポンプ１９が駆動されて、反応容器１５内に満たされたハイブリダイゼーション反応溶液が、溶液循環パイプ１８を通って、反応容器１５内に循環され、図４において、矢印Ａで示されるように、生化学解析用ユニット保持部１１に保持された生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４を横切って、強制的に流動させられる。
【０１２１】
その結果、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４に含まれている特異的結合物質に、ハイブリダイゼーション反応溶液に含まれている生体由来の物質が、選択的に、ハイブリダイズする。
【０１２２】
このように、本実施態様においては、反応容器１５内に満たされたハイブリダイゼーション反応溶液が、生化学解析用ユニット保持部１１に保持されている生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４を、繰り返し、横切って、強制的に流動させられるから、ハイブリダイゼーション反応溶液に含まれている生体由来の物質を、単に、対流あるいは拡散によって移動させ、特異的結合物質と生体由来の物質をハイブリダイズさせる場合に比して、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４内における生体由来の物質の移動速度を大幅に増大させることができ、また、ハイブリダイゼーション反応溶液中には、窒素ガスの微小な気泡が数多く形成されているから、ハイブリダイゼーション反応溶液が、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４全体を横切って、流れるように、ハイブリダイゼーション反応溶液の容積を増大させても、ハイブリダイゼーション反応溶液中の反応成分濃度を高濃度に維持することができ、したがって、ハイブリダイゼーションの反応速度を大幅に向上させることが可能になり、さらには、生体由来の物質が、吸着性領域４の深い部分に含まれている特異的結合物質と出会う確率を大幅に増大させることができ、したがって、所望のように、特異的結合物質と生体由来の物質をハイブリダイズさせることが可能になる。
【０１２３】
こうして、所定の時間が経過すると、加圧ポンプ１９が停止されて、ハイブリダイゼーションが完了する。
【０１２４】
ハイブリダイゼーションが完了すると、溶液流入・流出口１６および溶液注入口１７から、溶液循環パイプ１８が取り外され、ハイブリダイゼーション反応溶液が、反応容器１５内から排出される。
【０１２５】
反応容器１５からのハイブリダイゼーション反応溶液の排出が完了すると、溶液注入口１７から、洗浄溶液が、反応容器１５内に注入される。
【０１２６】
反応容器１５内が、洗浄溶液によって満たされると、溶液流入・流出口１６および溶液注入口１７に、溶液循環パイプ１８が取り付けられる。
【０１２７】
次いで、加圧ポンプ１９が駆動されて、反応容器１５内に満たされた洗浄溶液が、溶液循環パイプ１８を通って、反応容器１５内に循環され、図４において、矢印Ａで示されるように、生化学解析用ユニット保持部１１に保持された生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４を横切って、強制的に流動させられる。
【０１２８】
その結果、生化学解析用ユニット保持部１１に保持されている生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４が、洗浄溶液によって、洗浄される。
【０１２９】
このように、本実施態様においては、反応容器１５内に満たされた洗浄溶液が、生化学解析用ユニット保持部１１に保持されている生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４を、繰り返し、横切って、強制的に流動させられるから、ハイブリダイゼーションの工程で、特異的結合物質にハイブリダイズされるべきでない生体由来の物質が、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された吸着性領域４に結合されていても、特異的結合物質にハイブリダイズされるべきではない生体由来の物質を、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４から、効果的に剥離させ、除去することが可能になり、洗浄効率を大幅に向上させることができる。
【０１３０】
こうして、所定の時間が経過すると、加圧ポンプ１９が停止されて、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４の洗浄操作が完了する。
【０１３１】
洗浄操作が完了すると、溶液流入・流出口１６および溶液注入口１７から、溶液循環パイプ１８が取り外され、洗浄溶液が、反応容器１５内から排出される。
【０１３２】
以上のようにして、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４に、標識物質である放射性標識物質の放射線データおよび蛍光色素などの蛍光物質の蛍光データが記録される。生化学解析用ユニット１の吸着性領域４に記録された蛍光データは、後述するスキャナによって読み取られ、生化学解析用データが生成される。
【０１３３】
これに対して、放射性標識物質の放射線データは、蓄積性蛍光体シートに転写され、蓄積性蛍光体シートに転写された放射線データは、後述するスキャナによって読み取られて、生化学解析用データが生成される。
【０１３４】
一方、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４に、化学発光データを記録するためには、さらに、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる酵素によって標識されたジゴキシゲニンなどのハプテンに対する抗体を含む抗体溶液が調製されて、反応容器１５内に供給され、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４に含まれている特異的結合物質に、選択的に、ハイブリダイズされた生体由来の物質を標識しているジゴキシゲニンなどのハプテンに、抗原抗体反応によって、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる性質を有する酵素によって標識されたハプテンに対する抗体が結合される。
【０１３５】
すなわち、まず、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる酵素によって標識されたジゴキシゲニンなどのハプテンに対する抗体を含む抗体溶液が調製されて、図３に示される反応溶液調製タンク７内に収容される。
【０１３６】
次いで、バルブ１０が開放されて、窒素ガスボンベ８に収容された加圧窒素ガスが、ガス噴射ノズル９から、反応溶液調製タンク７内に収容された抗体溶液内に噴射される。
【０１３７】
その結果、抗体溶液内に、窒素ガスの微小な気泡が数多く形成される。
【０１３８】
こうして、所定の時間が経過すると、抗体溶液の調製が完了する。
【０１３９】
次いで、以上のようにして、調製された抗体溶液が、溶液注入口１７から、反応容器１５内に注入される。
【０１４０】
反応容器１５内が、抗体溶液によって満たされると、溶液流入・流出口１６および溶液注入口１７に、溶液循環パイプ１８が取り付けられる。
【０１４１】
次いで、加圧ポンプ１９が駆動されて、反応容器１５内に満たされた抗体溶液が、溶液循環パイプ１８を通って、反応容器１５内に循環され、図４において、矢印Ａで示されるように、生化学解析用ユニット保持部１１に保持された生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４を横切って、強制的に流動させられる。
【０１４２】
その結果、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４に含まれている特異的結合物質に、選択的に、ハイブリダイズされた生体由来の物質を標識しているジゴキシゲニンなどのハプテンと、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる酵素によって標識されているハプテンに対する抗体とが、抗原抗体反応によって、結合される。
【０１４３】
このように、本実施態様においては、反応容器１５内に満たされた抗体溶液が、生化学解析用ユニット保持部１１に保持されている生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４を、繰り返し、横切って、強制的に流動させられるから、抗体溶液に含まれている抗体を、単に、対流あるいは拡散によって移動させ、ハプテン結合させる場合に比して、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４内における抗体の移動速度を大幅に増大させることができ、また、抗体溶液中には、窒素ガスの微小な気泡が数多く形成されているから、抗体溶液が、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４全体を横切って、流れるように、抗体溶液の容積を増大させても、抗体溶液中の抗体の濃度を高濃度に維持することができ、したがって、抗原抗体反応の反応速度を大幅に向上させることが可能になり、さらには、抗体溶液に含まれたハプテンに対する抗体が、吸着性領域４の深い部分に含まれている特異的結合物質に、選択的に、ハイブリダイズされた生体由来の物質を標識しているハプテンと出会う確率を大幅に増大させることができ、したがって、所望のように、抗体溶液に含まれたハプテンに対する抗体と、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４に含まれている特異的結合物質に、選択的に、ハイブリダイズされた生体由来の物質を標識しているハプテンとを、抗原抗体反応によって、結合させることが可能になる。
【０１４４】
こうして、所定の時間が経過すると、加圧ポンプ１９が停止されて、抗原抗体反応が完了する。
【０１４５】
抗原抗体反応が完了すると、溶液流入・流出口１６および溶液注入口１７から、溶液循環パイプ１８が取り外され、抗体溶液が、反応容器１５内から排出される。
【０１４６】
反応容器１５からの抗体溶液の排出が完了すると、溶液注入口１７から、洗浄溶液が、反応容器１５内に注入される。
【０１４７】
反応容器１５内が、洗浄溶液によって満たされると、溶液流入・流出口１６および溶液注入口１７に、溶液循環パイプ１８が取り付けられる。
【０１４８】
次いで、加圧ポンプ１９が駆動されて、反応容器１５内に満たされた洗浄溶液が、溶液循環パイプ１８を通って、反応容器１５内に循環され、図４において、矢印Ａで示されるように、生化学解析用ユニット保持部１１に保持された生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４を横切って、強制的に流動させられる。
【０１４９】
その結果、生化学解析用ユニット保持部１１に保持されている生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４が、洗浄溶液によって、洗浄される。
【０１５０】
このように、本実施態様においては、反応容器１５内に満たされた洗浄溶液が、生化学解析用ユニット保持部１１に保持されている生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４を、繰り返し、横切って、強制的に流動させられるから、抗原抗体反応の過程で、ハプテン結合されるべきでない抗体が、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された吸着性領域４に吸着していても、ハプテン結合されるべきでない抗体を、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４から、効果的に剥離させ、除去することが可能になり、洗浄効率を大幅に向上させることができる。
【０１５１】
こうして、所定の時間が経過すると、加圧ポンプ１９が停止されて、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４の洗浄操作が完了する。
【０１５２】
洗浄操作が完了すると、溶液流入・流出口１６および溶液注入口１７から、溶液循環パイプ１８が取り外され、洗浄溶液が、反応容器１５内から排出される。
【０１５３】
以上のようにして、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４に、化学発光データが記録される。生化学解析用ユニット１の吸着性領域４に記録された化学発光データは、後述するデータ生成システムの冷却ＣＣＤカメラによって読み取られ、生化学解析用データが生成される。
【０１５４】
反応容器１５からの洗浄溶液の排出が完了すると、反応容器本体１２から、上半部１３が取り外されて、ユーザーによって、反応容器１５内の生化学解析用ユニット保持部１１に保持されている生化学解析用ユニット１が、反応容器１５から、取り出される。
【０１５５】
図５は、蓄積性蛍光体シートの略斜視図である。
【０１５６】
図５に示されるように、本実施態様にかかる蓄積性蛍光体シート２０は、多数の略円形の貫通孔２２が規則的に形成されたニッケル製の支持体２１を備え、支持体２１に形成された多数の貫通孔２２内に、輝尽性蛍光体が埋め込まれて、多数の輝尽性蛍光体層領域２４が、ドット状に形成されている。
【０１５７】
多数の貫通孔２２は、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４と同一のパターンで、支持体２１に形成され、各輝尽性蛍光体層領域２４は、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された吸着性領域４と等しいサイズを有するように、形成されている。
【０１５８】
したがって、図５には正確に示されていないが、１９２００の約０．０１平方ミリメートルのサイズを有する略円形の輝尽性蛍光体層領域２４が、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４と同一の規則的なパターンにより、マトリックス状に、蓄積性蛍光体シート２０の支持体２１に形成されている。
【０１５９】
また、本実施態様においては、支持体２１の表面と、輝尽性蛍光体層領域２４の表面とが同一の高さに位置するように、輝尽性蛍光体が、支持体２１に形成された貫通孔２２に埋め込まれて、蓄積性蛍光体シート２０が形成されている。
【０１６０】
図６は、生化学解析用ユニット１に形成された多数の吸着性領域４に含まれた放射性標識物質によって、蓄積性蛍光体シート２０に形成された多数の輝尽性蛍光体層領域２４を露光する方法を示す略断面図である。
【０１６１】
図６に示されるように、露光にあたって、生化学解析用ユニット１に形成された多数の吸着性領域４が、蓄積性蛍光体シート２０の支持体２１に形成された多数の輝尽性蛍光体層領域２４に対向するように、蓄積性蛍光体シート２０と生化学解析用ユニット１とが重ね合わされる。
【０１６２】
こうして、所定の時間にわたって、蓄積性蛍光体シート２０に形成された多数の輝尽性蛍光体層領域２４の各々と、生化学解析用ユニット１に形成された多数の吸着性領域４とを対向させることによって、吸着性領域４に含まれた放射性標識物質によって、蓄積性蛍光体シート２０に形成された多数の輝尽性蛍光体層領域２４に含まれた輝尽性蛍光体が露光される。
【０１６３】
この際、吸着性領域４に吸着されている放射性標識物質から電子線（β線）が発せられるが、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４は、放射線を減衰させる性質を有するステンレス鋼によって形成された基板２に、互いに離間して、形成されているから、各吸着性領域４から放出された電子線（β線）が、生化学解析用ユニット１の基板２内で散乱して、隣り合う吸着性領域４から放出された電子線（β線）と混ざり合い、隣り合う吸着性領域４に対向する輝尽性蛍光体層領域２４に入射することを効果的に防止することができ、さらに、蓄積性蛍光体シート２０の多数の輝尽性蛍光体層領域２４は、放射線を減衰させる性質を有するニッケル製の支持体２１に形成された複数の貫通孔２２内に、輝尽性蛍光体を埋め込んで、形成されているから、各吸着性領域４から放出された電子線（β線）が、蓄積性蛍光体シート２０の支持体２１内で散乱して、対向する輝尽性蛍光体層領域２４に隣り合う輝尽性蛍光体層領域２４に入射することを効果的に防止することが可能になり、したがって、吸着性領域４に含まれている放射性標識物質から発せられた電子線（β線）を、その吸着性領域４に対向する輝尽性蛍光体層領域２４に選択的に入射させることができ、吸着性領域４に含まれている放射性標識物質から発せられた電子線（β線）が、隣り合う吸着性領域４から放出される電子線（β線）によって露光されるべき輝尽性蛍光体層領域２４に入射して、輝尽性蛍光体を露光することを確実に防止することができる。
【０１６４】
こうして、蓄積性蛍光体シート２０の支持体２１に形成された多数の輝尽性蛍光体層領域２４に、放射性標識物質の放射線データが記録される。
【０１６５】
図７は、蓄積性蛍光体シート２０に形成された多数の輝尽性蛍光体層領域２４に記録された放射性標識物質の放射線データおよび生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に記録された蛍光データを読み取って、生化学解析用データを生成するスキャナの略斜視図であり、図８は、フォトマルチプライア近傍のスキャナの詳細を示す略斜視図である。
【０１６６】
図７に示されたスキャナは、蓄積性蛍光体シート２０に形成された多数の輝尽性蛍光体層領域２４に記録された放射性標識物質の放射線データおよび生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に記録された蛍光色素などの蛍光データを読み取り可能に構成されており、６４０ｎｍの波長のレーザ光３４を発する第１のレーザ励起光源３１と、５３２ｎｍの波長のレーザ光３４を発する第２のレーザ励起光源３２と、４７３ｎｍの波長のレーザ光３４を発する第３のレーザ励起光源３３とを備えている。
【０１６７】
本実施態様においては、第１のレーザ励起光源３１は、半導体レーザ光源により構成され、第２のレーザ励起光源３２および第３のレーザ励起光源３３は、第二高調波生成（Second Harmonic Generation)素子によって構成されている。
【０１６８】
第１のレーザ励起光源３１により発せられたレーザ光３４は、コリメータレンズ３５によって、平行な光とされた後、ミラー４６によって反射される。第１のレーザ励起光源３１から発せられ、ミラー４６によって反射されたレーザ光３４の光路には、６４０ｎｍのレーザ光４を透過し、５３２ｎｍの波長の光を反射する第１のダイクロイックミラー３７および５３２ｎｍ以上の波長の光を透過し、４７３ｎｍの波長の光を反射する第２のダイクロイックミラー４８が設けられており、第１のレーザ励起光源３１により発生されたレーザ光３４は、第１のダイクロイックミラー３７および第２のダイクロイックミラー４８を透過して、ミラー３９に入射する。
【０１６９】
他方、第２のレーザ励起光源３２より発せられたレーザ光３４は、コリメータレンズ４０によって、平行な光とされた後、第１のダイクロイックミラー３７によって反射されて、その向きが９０度変えられて、第２のダイクロイックミラー４８を透過し、ミラー３９に入射する。
【０１７０】
また、第３のレーザ励起光源３３から発せられたレーザ光３４は、コリメータレンズ４１によって、平行な光とされた後、第２のダイクロイックミラー４８により反射されて、その向きが９０度変えられた後、ミラー３９に入射する。
【０１７１】
ミラー３９に入射したレーザ光３４は、ミラー３９によって反射され、さらに、ミラー４２に入射して、反射される。
【０１７２】
ミラー４２によって反射されたレーザ光３４の光路には、中央部に穴４３が形成された凹面ミラーによって形成された穴開きミラー４４が配置されており、ミラー４２によって反射されたレーザ光３４は、穴開きミラー４４の穴４３を通過して、凹面ミラー４８に入射する。
【０１７３】
凹面ミラー４８に入射したレーザ光３４は、凹面ミラー４８によって反射されて、光学ヘッド４５に入射する。
【０１７４】
光学ヘッド４５は、ミラー４６と、非球面レンズ４７を備えており、光学ヘッド４５に入射したレーザ光３４は、ミラー４６によって反射されて、非球面レンズ４７によって、ステージ５０のガラス板５１上に載置された蓄積性蛍光体シート２０あるいは生化学解析用ユニット１に入射する。
【０１７５】
蓄積性蛍光体シート２０に、レーザ光３４が入射すると、蓄積性蛍光体シート２０の支持体２１に形成された輝尽性蛍光体層領域２４に含まれている輝尽性蛍光体が励起され、輝尽光５５が発せられ、また、生化学解析用ユニット１に、レーザ光３４が入射すると、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された吸着性領域４に含まれている蛍光色素などの蛍光物質が励起されて、蛍光５５が発せられる。
【０１７６】
蓄積性蛍光体シート２０の輝尽性蛍光体層領域２４から放出された輝尽光５５あるいは生化学解析用ユニット１の吸着性領域４から放出された蛍光５５は、光学ヘッド４５に設けられた非球面レンズ４７によって、ミラー４６に集光され、ミラー４６によって、レーザ光３４の光路と同じ側に反射され、平行な光とされて、凹面ミラー４８に入射する。
【０１７７】
凹面ミラー４８に入射した輝尽光５５あるいは蛍光５５は、凹面ミラー４８によって反射されて、穴開きミラー４４に入射する。
【０１７８】
穴開きミラー４４に入射した輝尽光５５あるいは蛍光５５は、図８に示されるように、凹面ミラーによって形成された穴開きミラー４４によって、下方に反射されて、フィルタユニット５８に入射し、所定の波長の光がカットされて、フォトマルチプライア６０に入射し、光電的に検出される。
【０１７９】
図８に示されるように、フィルタユニット５８は、４つのフィルタ部材６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄを備えており、フィルタユニット５８は、モータ（図示せず）によって、図８において、左右方向に移動可能に構成されている。
【０１８０】
図９は、図８のＡ−Ａ線に沿った略断面図である。
【０１８１】
図９に示されるように、フィルタ部材６１ａはフィルタ６２ａを備え、フィルタ６２ａは、第１のレーザ励起光源３１を用いて、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４に含まれている蛍光物質を励起し、吸着性領域４から放出された蛍光５５を読み取るときに使用されるフィルタ部材であり、６４０ｎｍの波長の光をカットし、６４０ｎｍよりも波長の長い光を透過する性質を有している。
【０１８２】
図１０は、図８のＢ−Ｂ線に沿った略断面図である。
【０１８３】
図１０に示されるように、フィルタ部材６１ｂはフィルタ６２ｂを備え、フィルタ６２ｂは、第２のレーザ励起光源３２を用いて、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４に含まれている蛍光物質を励起し、吸着性領域４から放出された蛍光５５を読み取るときに使用されるフィルタ部材であり、５３２ｎｍの波長の光をカットし、５３２ｎｍよりも波長の長い光を透過する性質を有している。
【０１８４】
図１１は、図８のＣ−Ｃ線に沿った略断面図である。
【０１８５】
図１１に示されるように、フィルタ部材６１ｃはフィルタ６２ｃを備え、フィルタ６２ｃは、第３のレーザ励起光源３３を用いて、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４に含まれている蛍光物質を励起して、吸着性領域４から放出された蛍光５５を読み取るときに使用されるフィルタ部材であり、４７３ｎｍの波長の光をカットし、４７３ｎｍよりも波長の長い光を透過する性質を有している。
【０１８６】
図１２は、図８のＤ−Ｄ線に沿った略断面図である。
【０１８７】
図１２に示されるように、フィルタ部材６１ｄはフィルタ６２ｄを備え、フィルタ６２ｄは、第１のレーザ励起光源３１を用いて、蓄積性蛍光体シート２０の支持体２１に形成された多数の輝尽性蛍光体層領域２４を励起して、輝尽性蛍光体層領域２４から放出された輝尽光５５を読み取るときに使用されるフィルタであり、輝尽性蛍光体層領域２４から放出される輝尽光５５の波長域の光のみを透過し、６４０ｎｍの波長の光をカットする性質を有している。
【０１８８】
したがって、使用すべきレーザ励起光源に応じて、フィルタ部材６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄを選択的にフォトマルチプライア６０の前面に位置させることによって、フォトマルチプライア６０は、検出すべき光のみを光電的に検出することができる。
【０１８９】
フォトマルチプライア６０によって光電的に検出されて、生成されたアナログデータは、Ａ／Ｄ変換器６３によって、ディジタルデータに変換され、データ処理装置６４に送られる。
【０１９０】
図７には図示されていないが、光学ヘッド４５は、走査機構によって、図７において、矢印Ｘで示される主走査方向および矢印Ｙで示される副走査方向に移動可能に構成されており、蓄積性蛍光体シート２０の支持体２１に形成されたすべての輝尽性蛍光体層領域２４あるいは生化学解析用ユニット１の基板２に形成されたすべての吸着性領域４が、レーザ光３４によって走査されるように構成されている。
【０１９１】
図１３は、光学ヘッドの走査機構の略平面図である。
【０１９２】
図１３においては、簡易化のため、光学ヘッド４５を除く光学系ならびにレーザ光３４および蛍光５５あるいは輝尽光５５の光路は省略されている。
【０１９３】
図１３に示されるように、光学ヘッド４５を走査する走査機構は、基板７０を備え、基板７０上には、副走査パルスモータ７１と一対のレール７２、６２とが固定され、基板７０上には、さらに、図１３において、矢印Ｙで示された副走査方向に、移動可能な基板７３とが設けられている。
【０１９４】
移動可能な基板７３には、ねじが切られた穴（図示せず）が形成されており、この穴内には、副走査パルスモータ７１によって回転されるねじが切られたロッド７４が係合している。
【０１９５】
移動可能な基板７３上には、主走査ステッピングモータ７５が設けられ、主走査ステッピングモータ７５は、エンドレスベルト７６を、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された隣り合う吸着性領域４、すなわち、蓄積性蛍光体シート２０の支持体２１に形成された隣り合う輝尽性蛍光体層領域２４の距離に等しいピッチで、間欠的に駆動可能に構成されている。光学ヘッド４５は、エンドレスベルト７６に固定されており、主走査ステッピングモータ７５によって、エンドレスベルト７６が駆動されると、図１３において、矢印Ｘで示された主走査方向に移動されるように構成されている。
【０１９６】
図１３において、６７は、光学ヘッド４５の主走査方向における位置を検出するリニアエンコーダであり、７８は、リニアエンコーダ７７のスリットである。
【０１９７】
したがって、主走査ステッピングモータ７５によって、エンドレスベルト７６が、主走査方向に間欠的に駆動され、１ラインの走査が完了すると、副走査パルスモータ７１によって、基板７３が、副走査方向に間欠的に移動されることによって、光学ヘッド４５は、図１３において、矢印Ｘで示される主走査方向および矢印Ｙで示される副走査方向に移動され、レーザ光３４によって、蓄積性蛍光体シート２０の支持体２１に形成されたすべての輝尽性蛍光体層領域２４あるいは生化学解析用ユニット１の基板２に形成されたすべての吸着性領域４が走査される。
【０１９８】
図１４は、図７に示されたスキャナの制御系、入力系、駆動系および検出系を示すブロックダイアグラムである。
【０１９９】
図１４に示されるように、スキャナの制御系は、スキャナ全体の動作を制御するコントロールユニット８０と、データ処理装置６４と、メモリ５５を備えており、また、スキャナの入力系は、ユーザーによって操作され、種々の指示信号を入力可能なキーボード８１を備えている。
【０２００】
図１４に示されるように、スキャナの駆動系は、光学ヘッド４５を主走査方向に間欠的に移動させる主走査ステッピングモータ７５と、光学ヘッド４５を副走査方向に間欠的に移動させる副走査パルスモータ７１と、４つのフィルタ部材６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄを備えたフィルタユニット５８を移動させるフィルタユニットモータ８２を備えている。
【０２０１】
コントロールユニット８０は、第１のレーザ励起光源３１、第２のレーザ励起光源３２または第３のレーザ励起光源３３に選択的に駆動信号を出力するとともに、フィルタユニットモータ８２に駆動信号を出力可能に構成されている。
【０２０２】
また、図１４に示されるように、スキャナの検出系は、フォトマルチプライア６０と、光学ヘッド４５の主走査方向における位置を検出するリニアエンコーダ７７を備えている。
【０２０３】
本実施態様においては、コントロールユニット８０は、リニアエンコーダ７７から入力される光学ヘッド４５の位置検出信号にしたがって、第１のレーザ励起光源３１、第２のレーザ励起光源３２または第３のレーザ励起光源３３をオン・オフ制御可能に構成されている。
【０２０４】
以上のように構成されたスキャナは、以下のようにして、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４に含まれている放射性標識物質により、蓄積性蛍光体シート２０の多数の輝尽性蛍光体層領域２４に含まれている輝尽性蛍光体が露光されて、蓄積性蛍光体シート２０の多数の輝尽性蛍光体層領域２４に記録された放射性標識物質の放射線データを読み取って、生化学解析用データを生成する。
【０２０５】
まず、蓄積性蛍光体シート２０が、ステージ５０のガラス板５１上に載置される。
【０２０６】
次いで、ユーザーによって、キーボード８１に、蓄積性蛍光体シート２０の支持体２１に形成された多数の輝尽性蛍光体層領域２４を、レーザ光３４によって走査する旨の指示信号が入力される。
【０２０７】
キーボード８１に入力された指示信号は、コントロールユニット８０に入力され、コントロールユニット８０は、指示信号にしたがって、フィルタユニットモータ８２に駆動信号を出力し、フィルタユニット５８を移動させ、輝尽性蛍光体から放出される輝尽光５５の波長域の光のみを透過し、６４０ｎｍの波長の光をカットする性質を有するフィルタ６２ｄを備えたフィルタ部材６１ｄを、輝尽光５５の光路内に位置させる。
【０２０８】
さらに、コントロールユニット８０は、主走査ステッピングモータ７５に駆動信号を出力し、光学ヘッド４５を主走査方向に移動させ、リニアエンコーダから入力される光学ヘッド４５の位置検出信号に基づいて、蓄積性蛍光体シート２０の支持体２１に形成された多数の輝尽性蛍光体層領域２４のうち、第１の輝尽性蛍光体層領域２４に、レーザ光３４を照射可能な位置に、光学ヘッド４５が達したことが確認されると、主走査ステッピングモータ７５に停止信号を出力するとともに、第１のレーザ励起光源３１に駆動信号を出力して、第１のレーザ励起光源３１を起動させ、６４０ｎｍの波長のレーザ光３４を発せさせる。
【０２０９】
第１のレーザ励起光源３１から発せられたレーザ光３４は、コリメータレンズ３５によって、平行な光とされた後、ミラー４６に入射して、反射される。
【０２１０】
ミラー４６によって反射されたレーザ光３４は、第１のダイクロイックミラー３７および第２のダイクロイックミラー４８を透過し、ミラー３９に入射する。
【０２１１】
ミラー３９に入射したレーザ光３４は、ミラー３９によって反射されて、さらに、ミラー４２に入射して、反射される。
【０２１２】
ミラー４２によって反射されたレーザ光３４は、穴開きミラー４４の穴４３を通過して、凹面ミラー４８に入射する。
【０２１３】
凹面ミラー４８に入射したレーザ光３４は、凹面ミラー４８によって反射されて、光学ヘッド４５に入射する。
【０２１４】
光学ヘッド４５に入射したレーザ光３４は、ミラー４６によって反射され、非球面レンズ４７によって、ステージ５０のガラス板５１上に載置されている蓄積性蛍光体シート２０の支持体２１に形成された第１の輝尽性蛍光体層領域２４に集光される。
【０２１５】
本実施態様においては、蓄積性蛍光体シート２０の多数の輝尽性蛍光体層領域２４は、それぞれ、ニッケル製の支持体２１に形成された貫通孔２２内に、輝尽性蛍光体が埋め込まれて、形成されているから、蓄積性蛍光体シート２０の支持体２１に形成された輝尽性蛍光体層領域２４内で、レーザ光３４が散乱して、隣り合った輝尽性蛍光体層領域２４内に入射し、隣り合った輝尽性蛍光体層領域２４内に含まれている輝尽性蛍光体を励起することを効果的に防止することが可能になる。
【０２１６】
レーザ光３４が、蓄積性蛍光体シート２０の支持体２１に形成された第１の輝尽性蛍光体層領域２４に入射すると、蓄積性蛍光体シート２０の支持体２１に形成された第１の輝尽性蛍光体層領域２４に含まれている輝尽性蛍光体が、レーザ光３４によって励起されて、第１の輝尽性蛍光体層領域２４から輝尽光５５が放出される。
【０２１７】
蓄積性蛍光体シート２０の第１の輝尽性蛍光体領域１５から放出された輝尽光５５は、光学ヘッド４５に設けられた非球面レンズ４７によって集光され、ミラー４６により、レーザ光３４の光路と同じ側に反射され、平行な光とされて、凹面ミラー４８に入射する。
【０２１８】
凹面ミラー４８に入射した輝尽光５５は、凹面ミラー４８によって反射されて、穴開きミラー４４に入射する。
【０２１９】
穴開きミラー４４に入射した輝尽光５５は、凹面ミラーによって形成された穴開きミラー４４によって、図８に示されるように、下方に反射され、フィルタユニット５８のフィルタ６２ｄに入射する。
【０２２０】
フィルタ６２ｄは、輝尽性蛍光体から放出される輝尽光５５の波長域の光のみを透過し、６４０ｎｍの波長の光をカットする性質を有しているので、励起光である６４０ｎｍの波長の光がカットされ、輝尽性蛍光体層領域２４から放出された輝尽光５５の波長域の光のみがフィルタ６２ｄを透過して、フォトマルチプライア６０によって、光電的に検出される。
【０２２１】
フォトマルチプライア６０によって光電的に検出されて、生成されたアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器６３に出力されて、ディジタル信号に変換され、データ処理装置６４に出力される。
【０２２２】
第１のレーザ励起光源３１がオンされた後、所定の時間、たとえば、数μ秒が経過すると、コントロールユニット８０は、第１のレーザ励起光源３１に駆動停止信号を出力して、第１のレーザ励起光源３１の駆動を停止させるとともに、主走査ステッピングモータ７５に、駆動信号を出力して、光学ヘッド４５を、蓄積性蛍光体シート２０の支持体２１に形成された隣り合う輝尽性蛍光体層領域２４の間の距離に等しい１ピッチだけ、移動させる。
【０２２３】
リニアエンコーダ７７から入力された光学ヘッド４５の位置検出信号に基づいて、光学ヘッド４５が、隣り合う輝尽性蛍光体層領域２４の間の距離に等しい１ピッチだけ移動されて、第１のレーザ励起光源３１から発せられるレーザ光３４を、蓄積性蛍光体シート２０の支持体２１に形成された第２の輝尽性蛍光体層領域２４に照射可能な位置に移動したことが確認されると、コントロールユニット８０は、第１のレーザ励起光源３１に駆動信号を出力して、第１のレーザ励起光源３１をオンさせて、レーザ光３４によって、蓄積性蛍光体シート２０の支持体２１に形成された第２の輝尽性蛍光体層領域２４に含まれている輝尽性蛍光体を励起する。
【０２２４】
同様にして、所定の時間にわたり、レーザ光３４が、蓄積性蛍光体シート２０の支持体２１に形成された第２の輝尽性蛍光体層領域２４に照射され、第２の輝尽性蛍光体層領域２４に含まれている輝尽性蛍光体が励起されて、第２の輝尽性蛍光体層領域２４から放出された輝尽光５５が、フォトマルチプライア６０によって、光電的に検出されて、アナログデータが生成されると、コントロールユニット８０は、第１のレーザ励起光源３１にオフ信号を出力して、第１のレーザ励起光源３１をオフさせるとともに、主走査ステッピングモータ７５に、駆動信号を出力して、光学ヘッド４５を、隣り合う輝尽性蛍光体層領域２４の間の距離に等しい１ピッチだけ、移動させる。
【０２２５】
こうして、光学ヘッド４５の間欠的な移動に同期して、第１のレーザ励起光源３１のオン・オフが繰り返され、リニアエンコーダ７７から入力された光学ヘッド４５の位置検出信号に基づき、光学ヘッド４５が、主走査方向に１ライン分だけ、移動され、蓄積性蛍光体シート２０の支持体２１に形成された第１ライン目の輝尽性蛍光体層領域２４のレーザ光３４による走査が完了したことが確認されると、コントロールユニット８０は、主走査ステッピングモータ７５に駆動信号を出力して、光学ヘッド４５を元の位置に復帰させるとともに、副走査パルスモータ７１に駆動信号を出力して、移動可能な基板７３を、副走査方向に、１ライン分だけ、移動させる。
【０２２６】
リニアエンコーダ７７から入力された光学ヘッド４５の位置検出信号に基づいて、光学ヘッド４５が元の位置に復帰され、また、移動可能な基板７３が、副走査方向に、１ライン分だけ、移動されたことが確認されると、コントロールユニット８０は、蓄積性蛍光体シート２０の支持体２１に形成された第１ライン目の輝尽性蛍光体層領域２４に、順次、第１のレーザ励起光源３１から発せられるレーザ光３４を照射したのと全く同様にして、蓄積性蛍光体シート２０の支持体２１に形成された第２ライン目の輝尽性蛍光体層領域２４に、順次、第１のレーザ励起光源３１から発せられるレーザ光３４を照射して、第２ライン目の輝尽性蛍光体層領域２４に含まれている輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性蛍光体層領域２４から発せられた輝尽光５５を、順次、フォトマルチプライア６０に光電的に検出させる。
【０２２７】
フォトマルチプライア６０によって光電的に検出されて、生成されたアナログデータは、Ａ／Ｄ変換器６３によって、ディジタルデータに変換されて、データ処理装置６４に送られる。
【０２２８】
こうして、蓄積性蛍光体シート２０の支持体２１に形成されたすべての輝尽性蛍光体層領域２４が、第１のレーザ励起光源３１から放出されたレーザ光３４によって走査され、すべての輝尽性蛍光体層領域２４に含まれている輝尽性蛍光体が励起されて、放出された輝尽光５５が、フォトマルチプライア６０によって光電的に検出され、生成されたアナログデータが、Ａ／Ｄ変換器６３により、ディジタルデータに変換されて、データ処理装置６４に送られると、コントロールユニット８０から、駆動停止信号が、第１のレーザ励起光源３１に出力され、第１のレーザ励起光源３１の駆動が停止される。
【０２２９】
以上のようにして、蓄積性蛍光体シート２０の多数の輝尽性蛍光体層領域２４に記録された放射線データが読み取られて、生化学解析用データが生成される。
【０２３０】
一方、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４に記録された蛍光物質の蛍光データを読み取って、生化学解析用ディジタルデータを生成するときは、まず、ユーザーによって、生化学解析用ユニット１が、ステージ５０のガラス板５１上にセットされる。
【０２３１】
次いで、ユーザーによって、キーボード８１に、標識物質である蛍光物質の種類を特定する蛍光物質特定信号が入力されるとともに、蛍光データを読み取るべき旨の指示信号が入力される。
【０２３２】
キーボード８１に入力された蛍光物質特定信号および指示信号は、コントロールユニット８０に入力され、コントロールユニット８０は、蛍光物質特定信号および指示信号を受けると、メモリ（図示せず）に記憶されているテーブルにしたがって、使用すべきレーザ励起光源を決定するとともに、フィルタ６２ａ、６２ｂ、６２ｃのいずれを蛍光５５の光路内に位置させるかを決定する。
【０２３３】
たとえば、生体由来の物質を標識する蛍光物質として、５３２ｎｍの波長のレーザによって、最も効率的に励起することのできるローダミン（登録商標）が使用され、その旨が、キーボード８１に入力されたときは、コントロールユニット８０は、第２のレーザ励起光源３２を選択するとともに、フィルタ６２ｂを選択し、フィルタユニットモータ８２に駆動信号を出力して、フィルタユニット５８を移動させ、５３２ｎｍの波長の光をカットし、５３２ｎｍよりも波長の長い光を透過する性質を有するフィルタ６２ｂを備えたフィルタ部材６１ｂを、生化学解析用ユニット１から放出されるべき蛍光５５の光路内に位置させる。
【０２３４】
さらに、コントロールユニット８０は、主走査ステッピングモータ７５に駆動信号を出力し、光学ヘッド４５を主走査方向に移動させ、リニアエンコーダから入力される光学ヘッド４５の位置検出信号に基づいて、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４のうち、第１の吸着性領域４に、レーザ光３４を照射可能な位置に、光学ヘッド４５が達したことが確認されると、主走査ステッピングモータ７５に停止信号を出力するとともに、第２のレーザ励起光源３２に駆動信号を出力して、第２のレーザ励起光源３２を起動させ、５３２ｎｍの波長のレーザ光３４を発せさせる。
【０２３５】
第２のレーザ励起光源３２から発せられたレーザ光３４は、コリメータレンズ４０によって、平行な光とされた後、第１のダイクロイックミラー３７に入射して、反射される。
【０２３６】
第１のダイクロイックミラー３７によって反射されたレーザ光３４は、第２のダイクロイックミラー４８を透過し、ミラー３９に入射する。
【０２３７】
ミラー３９に入射したレーザ光３４は、ミラー３９によって反射されて、さらに、ミラー４２に入射して、反射される。
【０２３８】
ミラー４２によって反射されたレーザ光３４は、穴開きミラー４４の穴４３を通過して、凹面ミラー４８に入射する。
【０２３９】
凹面ミラー４８に入射したレーザ光３４は、凹面ミラー４８によって反射されて、光学ヘッド４５に入射する。
【０２４０】
光学ヘッド４５に入射したレーザ光３４は、ミラー４６によって反射され、非球面レンズ４７によって、ステージ５０のガラス板５１上に載置された生化学解析用ユニット１の第１の吸着性領域４に集光される。
【０２４１】
本実施態様においては、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４は、それぞれ、ステンレス鋼によって形成された基板に形成されている貫通孔３内に、ナイロン６，６が充填されて、形成されているから、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された吸着性領域４内で、レーザ光３４が散乱して、隣り合った吸着性領域４内に入射し、隣り合った吸着性領域４内に含まれている蛍光物質を励起することを効果的に防止することが可能になる。
【０２４２】
レーザ光３４が、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された第１の吸着性領域４に入射すると、レーザ光３４によって、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された第１の吸着性領域４に含まれている蛍光色素などの蛍光物質、たとえば、ローダミンが励起されて、蛍光が発せられる。
【０２４３】
ローダミンから放出された蛍光５５は、光学ヘッド４５に設けられた非球面レンズ４７によって集光され、ミラー４６によって、レーザ光３４の光路と同じ側に反射され、平行な光とされて、凹面ミラー４８に入射する。
【０２４４】
凹面ミラー４８に入射した蛍光５５は、凹面ミラー４８によって反射されて、穴開きミラー４４に入射する。
【０２４５】
穴開きミラー４４に入射した蛍光５５は、凹面ミラーによって形成された穴開きミラー４４によって、図８に示されるように、下方に反射され、フィルタユニット５８のフィルタ６２ｂに入射する。
【０２４６】
フィルタ６２ｂは、５３２ｎｍの波長の光をカットし、５３２ｎｍよりも波長の長い光を透過する性質を有しているので、励起光である５３２ｎｍの波長の光がカットされ、ローダミンから放出された蛍光５５の波長域の光のみがフィルタ６２ｂを透過して、フォトマルチプライア６０によって、光電的に検出される。
【０２４７】
フォトマルチプライア６０によって光電的に検出されて、生成されたアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器６３に出力されて、ディジタル信号に変換され、データ処理装置６４に出力される。
【０２４８】
第２のレーザ励起光源３２がオンされた後、所定の時間、たとえば、数μ秒が経過すると、コントロールユニット８０は、第２のレーザ励起光源３２に駆動停止信号を出力して、第２のレーザ励起光源３２の駆動を停止させるとともに、主走査ステッピングモータ７５に、駆動信号を出力して、光学ヘッド４５を、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された隣り合う吸着性領域４の間の距離に等しい１ピッチだけ、移動させる。
【０２４９】
リニアエンコーダ７７から入力された光学ヘッド４５の位置検出信号に基づいて、光学ヘッド４５が、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された隣り合う吸着性領域４の間の距離に等しい１ピッチだけ移動されて、第２のレーザ励起光源３２から発せられるレーザ光３４を、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された第２の吸着性領域４に照射可能な位置に移動したことが確認されると、コントロールユニット８０は、第２のレーザ励起光源３２に駆動信号を出力して、第２のレーザ励起光源３２をオンさせて、レーザ光３４によって、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された第２の吸着性領域４に含まれている蛍光物質、たとえば、ローダミンを励起する。
【０２５０】
同様にして、所定の時間にわたり、レーザ光３４が、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された第２の吸着性領域４に照射され、第２吸着性領域４から放出された蛍光５５が、フォトマルチプライア６０によって、光電的に検出されて、アナログデータが生成されると、コントロールユニット８０は、第２のレーザ励起光源３２にオフ信号を出力して、第２のレーザ励起光源３２をオフさせるとともに、主走査ステッピングモータ７５に、駆動信号を出力して、光学ヘッド４５を、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された隣り合う吸着性領域４の間の距離に等しい１ピッチだけ、移動させる。
【０２５１】
こうして、光学ヘッド４５の間欠的な移動に同期して、第１のレーザ励起光源３１のオン・オフが繰り返され、リニアエンコーダ７７から入力された光学ヘッド４５の位置検出信号に基づき、光学ヘッド４５が、主走査方向に１ライン分だけ、移動され、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された第１ライン目のすべての吸着性領域４を、レーザ光３４により、走査したことが確認されると、コントロールユニット８０は、主走査ステッピングモータ７５に駆動信号を出力して、光学ヘッド４５を元の位置に復帰させるとともに、副走査パルスモータ７１に駆動信号を出力して、移動可能な基板７３を、副走査方向に、１ライン分だけ、移動させる。
【０２５２】
リニアエンコーダ７７から入力された光学ヘッド４５の位置検出信号に基づいて、光学ヘッド４５が元の位置に復帰され、また、移動可能な基板７３が、副走査方向に、１ライン分だけ、移動されたことが確認されると、コントロールユニット８０は、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された第１ライン目の吸着性領域４に、順次、第２のレーザ励起光源３２から発せられるレーザ光３４を照射したのと全く同様にして、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された第２ライン目の吸着性領域４に含まれているローダミンを励起し、第２ライン目の吸着性領域４から放出された蛍光５５を、順次、フォトマルチプライア６０によって、光電的に検出させる。
【０２５３】
フォトマルチプライア６０によって光電的に検出されて、生成されたアナログデータは、Ａ／Ｄ変換器６３によって、ディジタルデータに変換されて、データ処理装置６４に送られる。
【０２５４】
こうして、生化学解析用ユニット１の基板２に形成されたすべての吸着性領域４が、第２のレーザ励起光源３２から放出されたレーザ光３４によって走査され、生化学解析用ユニット１の基板２に形成されたすべての吸着性領域４に含まれているローダミンが励起されて、放出された蛍光５５が、フォトマルチプライア６０によって光電的に検出され、生成されたアナログデータが、Ａ／Ｄ変換器６３によって、ディジタルデータに変換されて、データ処理装置６４に送られると、コントロールユニット８０から、駆動停止信号が、第２のレーザ励起光源３２に出力され、第２のレーザ励起光源３２の駆動が停止される。
【０２５５】
以上のようにして、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に記録された蛍光データが読み取られて、生化学解析用データが生成される。
【０２５６】
図１５は、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に記録された化学発光データを読み取って、生化学解析用データを生成するデータ生成システムの略正面図である。
【０２５７】
図１５に示されたデータ生成システムは、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に記録された化学発光データを読み取って、生化学解析用データを生成可能であるとともに、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に記録された蛍光色素などの蛍光物質の蛍光データを読み取って、生化学解析用データを生成可能に構成されている。
【０２５８】
図１５に示されるように、データ生成システムは、冷却ＣＣＤカメラ９１、暗箱９２およびパーソナルコンピュータ９３を備えている。パーソナルコンピュータ９３は、ＣＲＴ９４とキーボード９５を備えている。
【０２５９】
図１６は、冷却ＣＣＤカメラ９１の略縦断面図である。
【０２６０】
図１６に示されるように、冷却ＣＣＤカメラ９１は、ＣＣＤ９６と、アルミニウムなどの金属によって作られた伝熱板９７と、ＣＣＤ８６を冷却するためのペルチエ素子９８と、ＣＣＤ９６の前面に配置されたシャッタ９９と、ＣＣＤ９６が生成したアナログデータをディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器１００と、Ａ／Ｄ変換器１００によってディジタル化されたデータを一時的に記憶するデータバッファ１０１と、冷却ＣＣＤカメラ９１の動作を制御するカメラ制御回路１０２とを備えている。
【０２６１】
暗箱８２との間に形成された開口部は、ガラス板１０５によって閉じられており、冷却ＣＣＤカメラ９１の周囲には、ペルチエ素子９８が発する熱を放熱するための放熱フィン１０６が長手方向のほぼ全面にわたって形成されている。
【０２６２】
ガラス板１０５の前面の暗箱９２内には、レンズフォーカス調整機能を有するカメラレンズ１０７が取付けられている。
【０２６３】
図１７は、暗箱９２の略縦断面図である。
【０２６４】
図１７に示されるように、暗箱９２内には、励起光を発するＬＥＤ光源１１０が設けられており、ＬＥＤ光源１１０は、取り外し可能に設けられたフィルタ１１１と、フィルタ１１１の上面に設けられた拡散板１１３を備えており、拡散板１１３を介して、励起光が、その上に載置される生化学解析用ユニット（図示せず）に向けて、照射されることによって、生化学解析用ユニットが均一に照射されるように保証されている。フィルタ１１１は、励起光の近傍の波長以外の蛍光物質の励起に有害な光をカットし、励起光近傍の波長の光のみを透過する性質を有している。カメラレンズ１０７の前面には、励起光近傍の波長の光をカットするフィルタ１１２が、取り外し可能に設けられている。
【０２６５】
図１８は、データ生成システムを構成するパーソナルコンピュータ９３の周辺のブロックダイアグラムである。
【０２６６】
図１７に示されるように、パーソナルコンピュータ９３は、冷却ＣＣＤカメラ８１の露出を制御するＣＰＵ１２０と、冷却ＣＣＤカメラ９１の生成したディジタルデータをデータバッファ１０１から読み出すデータ転送手段１２１と、ディジタルデータを記憶するデータ記憶手段１２２と、データ記憶手段１２２に記憶されたディジタルデータにデータ処理を施すデータ処理手段１２３と、データ記憶手段１２２に記憶されたディジタルデータに基づいて、ＣＲＴ８４の画面上に可視データを表示するデータ表示手段１２４とを備えている。
【０２６７】
ＬＥＤ光源１１０は、光源制御手段１２５によって制御されており、光源制御手段１２５には、キーボード９５から、ＣＰＵ１２０を介して、指示信号が入力されるように構成されている。ＣＰＵ１２０は、冷却ＣＣＤカメラ９１のカメラ制御回路１０２に種々の信号を出力可能に構成されている。
【０２６８】
図１５ないし図１８に示されたデータ生成システムは、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に含まれた特異的結合物質に、選択的に、ハイブリダイズされた生体由来の物質をしているジゴキシゲニンなどのハプテンに、抗原抗体反応によって、結合されたハプテンに対する抗体を標識している酵素と、化学発光基質との接触により生ずる化学発光を、カメラレンズ１０７を介して、冷却ＣＣＤカメラ９１のＣＣＤ９６によって検出して、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に記録されている化学発光データを読み取り、生化学解析用データを生成するとともに、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４に、ＬＥＤ光源１１０から励起光を照射して、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に選択的に含まれた蛍光色素などの蛍光物質を励起し、蛍光物質が放出した蛍光を、カメラレンズ１０７を介して、冷却ＣＣＤカメラ９１のＣＣＤ９６によって検出して、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に記録されている蛍光データを読み取り、生化学解析用データを生成可能に構成されている。
【０２６９】
化学発光データを読み取る場合には、フィルタ１１２を取り外し、ＬＥＤ光源１１０をオフ状態に保持した状態で、拡散板１１３上に、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に選択的に含まれた抗体を標識している標識酵素に、化学発光基質が接触されて、化学発光を発している生化学解析用ユニット１が載置される。
【０２７０】
次いで、ユーザーにより、カメラレンズ１０７を用いて、レンズフォーカスが調整され、暗箱９２が閉じられる。
【０２７１】
その後、ユーザーが、キーボード９５に露出開始信号を入力すると、露出開始信号が、ＣＰＵ１２０を介して、冷却ＣＣＤカメラ９１のカメラ制御回路１０２に入力され、カメラ制御回路１０２によって、シャッタ９９が開かれて、ＣＣＤ９６の露出が開始される。
【０２７２】
生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４から発せられた化学発光は、カメラレンズ１０７を介して、冷却ＣＣＤカメラ９１のＣＣＤ９６の光電面に入射して、光電面に画像を形成する。
【０２７３】
ＣＣＤ９６は、こうして、光電面に形成された画像の光を受け、これを電荷の形で蓄積する。
【０２７４】
ここに、本実施態様においては、生化学解析用ユニット１の基板２は、光を減衰させる性質を有するステンレス鋼によって形成されているので、標識酵素から放出された化学発光が、生化学解析用ユニット１の基板２内で散乱して、隣り合う吸着性領域４に含まれる標識酵素から放出された化学発光と混ざり合うことを確実に防止することができる。
【０２７５】
所定の露出時間が経過すると、ＣＰＵ１２０は、冷却ＣＣＤカメラ９１のカメラ制御回路１０２に露出完了信号を出力する。
【０２７６】
カメラ制御回路１０２は、ＣＰＵ１２０から、露出完了信号を受けると、ＣＣＤ９６が電荷の形で蓄積したアナログデータをＡ／Ｄ変換器１００に転送して、ディジタル化し、データバッファ１０１に一時的に記憶させる。
【０２７７】
カメラ制御回路１０２に露出完了信号を出力するのと同時に、ＣＰＵ１２０は、データ転送手段１２１にデータ転送信号を出力して、冷却ＣＣＤカメラ９１のデータバッファ１０１からディジタルデータを読み出させ、データ記憶手段１２２に記憶させる。
【０２７８】
ユーザーによって、データ処理信号がキーボード９５に入力されると、ＣＰＵ１２０は、データ記憶手段１２２に記憶されたディジタルデータを、データ処理手段１２３に出力させて、データ処理手段１２３に、ユーザーの指示にしたがって、データ処理を実行させ、データ記憶手段１２２に記憶させる。
【０２７９】
次いで、ユーザーが、データ表示信号をキーボード９５に入力すると、ＣＰＵ１２０は、データ表示手段１２４にデータ表示信号を出力して、データ記憶手段１２２に記憶されたディジタルデータに基づき、生化学解析用データを、ＣＲＴ９４の画面上に表示させる。
【０２８０】
こうして、生化学解析用データ１の多数の吸着性領域４に記録された化学発光データが読み取られて、生化学解析用データが生成される。
【０２８１】
これに対して、生化学解析用データ１の多数の吸着性領域４に記録された蛍光データを読み取って、生化学解析用データを生成するときは、まず、生化学解析用ユニット１が、拡散板１０３上に載置される。
【０２８２】
次いで、ユーザーにより、ＬＥＤ光源１１０がオンされ、カメラレンズ１０７を用いて、レンズフォーカスが調整され、暗箱９２が閉じられる。
【０２８３】
その後、ユーザーが、キーボード９５に露出開始信号を入力すると、光源制御手段１２５によって、ＬＥＤ光源１１０がオンされて、生化学解析用ユニット１に向けて、励起光が発せられる。同時に、露出開始信号は、ＣＰＵ１２０を介して、冷却ＣＣＤカメラ９１のカメラ制御回路１０２に入力され、カメラ制御回路１０２によって、シャッタ９９が開かれ、ＣＣＤ９６の露出が開始される。
【０２８４】
ＬＥＤ光源１１０から発せられた励起光は、フィルタ１１１により、励起光の波長近傍以外の波長成分がカットされ、拡散板１１３によって、一様な光とされて、生化学解析用ユニット１に照射される。
【０２８５】
その結果、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４に選択的に含まれている蛍光物質が、励起光によって、励起されて、蛍光が放出される。
【０２８６】
生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４から発せられた蛍光は、フィルタ１１２およびカメラレンズ１０７を介して、冷却ＣＣＤカメラ９１のＣＣＤ９６の光電面に入射し、光電面に像を形成する。
【０２８７】
ここに、フィルタ１１２によって、励起光の波長の光がカットされるため、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に選択的に含まれた蛍光物質から発せられた蛍光のみが、ＣＣＤ９６によって受光される。
【０２８８】
ＣＣＤ９６は、こうして、光電面に形成された像の光を受けて、これを電荷の形で蓄積する。
【０２８９】
ここに、本実施態様においては、生化学解析用ユニット１の基板２は、光を減衰させる性質を有するステンレス鋼によって形成されているので、蛍光色素などの蛍光物質から放出された蛍光が、生化学解析用ユニット１の基板２内で散乱して、隣り合う吸着性領域４から放出された蛍光と混ざり合うことを確実に防止することができる。
【０２９０】
所定の露出時間が経過すると、ＣＰＵ１２０は、冷却ＣＣＤカメラ９１のカメラ制御回路１０２に露出完了信号を出力する。
【０２９１】
カメラ制御回路１０２は、ＣＰＵ１２０から露出完了信号を受けると、ＣＣＤ９６が電荷の形で蓄積したアナログデータを、Ａ／Ｄ変換器１００に転送して、ディジタル化し、データバッファ１０１に一時的に記憶させる。
【０２９２】
カメラ制御回路１０２に露出完了信号を出力するのと同時に、ＣＰＵ１２０は、データ転送手段１２１にデータ転送信号を出力して、冷却ＣＣＤカメラ９１のデータバッファ１０１からディジタルデータを読み出させ、データ記憶手段１２２に記憶させる。
【０２９３】
ユーザーによって、データ処理信号がキーボード９５に入力されると、ＣＰＵ１２０は、データ記憶手段１２２に記憶されたディジタルデータを、データ処理手段１２３に出力させて、データ処理手段１２３に、ユーザーの指示にしたがって、データ処理を実行させ、データ記憶手段１２２に記憶させる。
【０２９４】
次いで、ユーザーが、データ表示信号をキーボード９５に入力すると、ＣＰＵ１２０は、データ表示手段１２４にデータ表示信号を出力して、データ記憶手段１２２に記憶されたディジタルデータに基づき、生化学解析用データを、ＣＲＴ９４の画面上に表示させる。
【０２９５】
本実施態様によれば、反応容器１５内に満たされたハイブリダイゼーション反応溶液が、生化学解析用ユニット保持部１１に保持されている生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４を、繰り返し、横切って、強制的に流動させられるから、ハイブリダイゼーション反応溶液に含まれている生体由来の物質を、単に、対流あるいは拡散によって移動させ、特異的結合物質と生体由来の物質をハイブリダイズさせる場合に比して、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４内における生体由来の物質の移動速度を大幅に増大させることができ、また、ハイブリダイゼーション反応溶液中には、窒素ガスの微小な気泡が数多く形成されているから、ハイブリダイゼーション反応溶液が、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４全体を横切って、流れるように、ハイブリダイゼーション反応溶液の容積を増大させても、ハイブリダイゼーション反応溶液中の反応成分濃度を高濃度に維持することができ、したがって、ハイブリダイゼーションの反応速度を大幅に向上させることが可能になり、さらには、生体由来の物質が、吸着性領域４の深い部分に含まれている特異的結合物質と出会う確率を大幅に増大させることができ、したがって、所望のように、特異的結合物質と生体由来の物質をハイブリダイズさせることが可能になる。
【０２９６】
さらに、本実施態様によれば、反応容器１５内に満たされた抗体溶液が、生化学解析用ユニット保持部１１に保持されている生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４を、繰り返し、横切って、強制的に流動させられるから、抗体溶液に含まれている抗体を、単に、対流あるいは拡散によって移動させ、ハプテン結合させる場合に比して、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４内における抗体の移動速度を大幅に増大させることができ、また、抗体溶液中には、窒素ガスの微小な気泡が数多く形成されているから、抗体溶液が、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４全体を横切って、流れるように、抗体溶液の容積を増大させても、抗体溶液中の抗体の濃度を高濃度に維持することができ、したがって、抗原抗体反応の反応速度を大幅に向上させることが可能になり、さらには、抗体溶液に含まれたハプテンに対する抗体が、吸着性領域４の深い部分に含まれている特異的結合物質に、選択的に、ハイブリダイズされた生体由来の物質を標識しているハプテンと出会う確率を大幅に増大させることができ、したがって、所望のように、抗体溶液に含まれたハプテンに対する抗体と、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４に含まれている特異的結合物質に、選択的に、ハイブリダイズされた生体由来の物質を標識しているハプテンとを、抗原抗体反応によって、結合させることが可能になる。
【０２９７】
また、本実施態様によれば、反応容器１５内に満たされた洗浄溶液が、生化学解析用ユニット保持部１１に保持されている生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４を、繰り返し、横切って、強制的に流動させられるから、ハイブリダイゼーションの工程で、特異的結合物質にハイブリダイズされるべきでない生体由来の物質が、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された吸着性領域４に結合されていても、特異的結合物質にハイブリダイズされるべきではない生体由来の物質を、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４から、効果的に剥離させ、除去することが可能になり、また、抗原抗体反応の過程で、ハプテン結合されるべきでない抗体が、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された吸着性領域４に吸着していても、ハプテン結合されるべきでない抗体を、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４から、効果的に剥離させ、除去することが可能になり、洗浄効率を大幅に向上させることができる。
【０２９８】
さらに、本実施態様によれば、同じリアクタを用いて、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に吸着された特異的結合物質に、ジゴキシゲニンなどのハプテンによって標識された生体由来の物質を、選択的に、ハイブリダイズさせ、さらに、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる酵素によって標識されたハプテンに対する抗体を、生体由来の物質を標識しているジゴキシゲニンなどのハプテンに、抗原抗体反応によって、結合させて、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４に、化学発光データを記録することが可能になり、きわめて効率であるとともに、分子量が小さいジゴキシゲニンなどのハプテンによって、生体由来の物質を標識し、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４に吸着された特異的結合物質に、選択的に、ハイブリダイズさせているので、特異的結合物質と生体由来の物質を、所望のように、ハイブリダイズさせることができ、化学発光データを読み取って、定量性に優れた生化学解析用データを生成することが可能になる。
【０２９９】
【実施例】
以下、本発明の効果を、より明瞭なものとするため、比較例および実施例を掲げる。
【０３００】
比較例
ＳＵＳ３０４によって形成された基板に、９ｍｍ四方あたりの面積に、４００個の密度で形成された０．０００７平方センチメートルのサイズを有する貫通孔内に、ナイロン６，６を充填して、形成した吸着性領域に、濃度２５ｎｇ／マイクロリットルのロッシュ株式会社製のｐＢＲ３２８‐ＤＮＡ溶液を、１０ナノリットルづつ、滴下し、得られた生化学解析用ユニットを、図４に示されるリアクタの反応容器内にセットした。
【０３０１】
一方、１００ミリリットルあたりに、滅菌された純水を５２ミリリットル、ニッポンジーン株式会社製「２０×ＳＳＣ」を３０ミリリットル、０．５ＭのＥＤＴＡ（ｐＨ８．０）を２ミリリットル、５０×denhard's 溶液を１０ミリリットル、１０％のＳＤＳ溶液を５ミリリットル、１００μｇ／ミリリットルの濃度のサケ精子の変性ＤＮＡを１ミリリットルの割合で含むハイブリダイゼーションバッファ溶液を調製した。
【０３０２】
さらに、ジゴキシゲニンによって標識された濃度５ｎｇ／マイクロリットルのロッシュ株式会社製のｐＢＲ３２８‐ＤＮＡ溶液を、ニッポンジーン株式会社製ＴＥバッファ溶液（１０ミリＭのＴris−ＨＣｌと１ミリＭのＥＤＴＡの混合溶液）によって希釈して、ジゴキシゲニンによって標識されたｐＢＲ３２８‐ＤＮＡ溶液の濃度を１０ｐｇ／マイクロリットルに調製し、ハイブリダイゼーションバッファ溶液と、濃度が１０ｐｇ／マイクロリットルのジゴキシゲニンによって標識されたｐＢＲ３２８‐ＤＮＡ溶液を、４９９９：１の容積割合で、混合し、２ｐｇ／ミリリットルのｐＢＲ３２８‐ＤＮＡ濃度を有する５ミリリットルのハイブリダイゼーション反応溶液を調製した。
【０３０３】
得られたハイブリダイゼーション反応溶液を、生化学解析用ユニットが収容された反応容器内に満たして、ポンプを駆動し、１８時間にわたって、ハイブリダイゼーション反応を実行した。
【０３０４】
ハイブリダイゼーションの完了後、洗浄溶液を、反応容器内に供給して、生化学解析用ユニットを洗浄した。
【０３０５】
さらに、滅菌された純水で、濃度が１／１０になるように、希釈されたロッシュ株式会社製のマレイン酸バッファを用いて、ロッシュ株式会社製のブロッキングバッファ溶液を、濃度が１／１０になるように、希釈し、こうして希釈されたブロッキングバッファ溶液を用いて、ロッシュ株式会社製のアンチ‐ジゴキシゲニン‐ＡＰ‐コンジュゲイトを、濃度が１／１００００になるように希釈して、抗体溶液を調製した。
【０３０６】
得られた抗体溶液を、生化学解析用ユニットが収容された反応容器内に満たして、ポンプを駆動し、１時間にわたって、抗原抗体反応を実行した。
【０３０７】
抗原抗体反応の完了後、洗浄溶液を、反応容器内に供給して、生化学解析用ユニットを洗浄し、反応容器から取り出した生化学解析用ユニットを、化学発光基質であるロッシュ株式会社製のＣＤＰ−ｓｔａｒを含む溶液と接触させて、生化学解析用ユニットの吸着性領域から放出された化学発光を、図１５ないし図１８に示されたデータ生成システムの冷却ＣＣＤカメラによって、光電的に検出し、ディジタル信号を生成した。
【０３０８】
実施例
比較例と全く同様にして、ＳＵＳ３０４によって形成された基板に、９ｍｍ四方あたりの面積に、４００個の密度で形成された０．０００７平方センチメートルのサイズを有する貫通孔内に、ナイロン６，６を充填して、形成した吸着性領域に、濃度２５ｎｇ／マイクロリットルのロッシュ株式会社製のｐＢＲ３２８‐ＤＮＡ溶液を、１０ナノリットルづつ、滴下し、得られた生化学解析用ユニットを、図４に示されるリアクタの反応容器内にセットした。
【０３０９】
一方、比較例と全く同様にして、ハイブリダイゼーションバッファ溶液を調製し、さらに、ジゴキシゲニンによって標識された濃度５ｎｇ／マイクロリットルのロッシュ株式会社製のｐＢＲ３２８‐ＤＮＡ溶液を、ニッポンジーン株式会社製ＴＥバッファ溶液（１０ミリＭのＴris−ＨＣｌと１ミリＭのＥＤＴＡの混合溶液）によって希釈して、ジゴキシゲニンによって標識されたｐＢＲ３２８‐ＤＮＡ溶液の濃度を１０ｐｇ／マイクロリットルに調製し、ハイブリダイゼーションバッファ溶液と、濃度が１０ｐｇ／マイクロリットルのジゴキシゲニンによって標識されたｐＢＲ３２８‐ＤＮＡ溶液を、９９９：１の容積割合で、混合して、１０ｐｇ／ミリリットルの「ｐＢＲ３２８‐ＤＮＡ」濃度を有する１ミリリットルのハイブリダイゼーション反応溶液を調製した。
【０３１０】
得られたハイブリダイゼーション反応溶液を、図３に示される反応溶液調製タンク内に収容し、窒素ガスを吹き込んで、窒素ガスの微小な気泡を形成し、ハイブリダイゼーション反応溶液の容積が５ミリリットルになるように調整した。
【０３１１】
こうして、容積が調整されたハイブリダイゼーション反応溶液を、生化学解析用ユニットが収容された反応容器内に満たして、ポンプを駆動し、１８時間にわたって、ハイブリダイゼーション反応を実行した。
【０３１２】
ハイブリダイゼーションの完了後、洗浄溶液を、反応容器内に供給して、生化学解析用ユニットを洗浄した。
【０３１３】
さらに、滅菌された純水で、濃度が１／１０になるように、希釈されたロッシュ株式会社製のマレイン酸バッファを用いて、ロッシュ株式会社製のブロッキングバッファ溶液を、濃度が１／１０になるように、希釈し、こうして希釈されたブロッキングバッファ溶液を用いて、ロッシュ株式会社製のアンチ‐ジゴキシゲニン‐ＡＰ‐コンジュゲイトを、濃度が１／１００００になるように希釈して、抗体溶液を調製した。
【０３１４】
得られた抗体溶液を、生化学解析用ユニットが収容された反応容器内に満たして、ポンプを駆動し、１時間にわたって、抗原抗体反応を実行した。
【０３１５】
抗原抗体反応の完了後、洗浄溶液を、反応容器内に供給して、生化学解析用ユニットを洗浄し、反応容器から取り出した生化学解析用ユニットを、化学発光基質であるロッシュ株式会社製のＣＤＰ−ｓｔａｒを含む溶液と接触させて、生化学解析用ユニットの吸着性領域から放出された化学発光を、図１５ないし図１８に示されたデータ生成システムの冷却ＣＣＤカメラによって、光電的に検出し、ディジタル信号を生成した。
【０３１６】
その結果、実施例におけるディジタル信号の信号強度は、比較例におけるディジタル信号の信号強度の５．６倍であり、本発明によれば、ハイブリダイゼーション反応の効率が大幅に向上することが判明した。
【０３１７】
本発明は、以上の実施態様および実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【０３１８】
たとえば、前記実施態様においては、放射性標識物質によって標識された生体由来の物質および蛍光物質によって標識された生体由来の物質を、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に吸着されている特異的結合物質に、選択的に、ハイブリダイズさせるとともに、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に吸着された特異的結合物質に、ジゴキシゲニンなどのハプテンによって標識された生体由来の物質を、選択的に、ハイブリダイズさせ、さらに、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる酵素によって標識されたハプテンに対する抗体を、生体由来の物質を標識しているジゴキシゲニンなどのハプテンに、抗原抗体反応によって、結合させるように構成されているが、本発明は、かかるハイブリダイゼーション反応、抗原抗体反応に限らず、ハイブリダイゼーション反応全般、抗原抗体反応全般に、広く適用することができ、さらには、リセプター・リガンド会合反応全般に、広く適用することができる。
【０３１９】
さらに、前記実施態様においては、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４に固定された特異的結合物質に、ジゴキシゲニンなどのハプテンによって標識された生体由来の物質をハイブリダイズさせ、さらに、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる酵素によって標識されたジゴキシゲニンなどのハプテンに対する抗体を、生体由来の物質を標識しているジゴキシゲニンなどのハプテンに、抗原抗体反応によって、結合させて、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に、化学発光データを選択的に記録するように構成されているが、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識物質によって標識された生体由来の物質を、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に固定されている特異的結合物質に、選択的に、ハイブリダイズさせて、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に、化学発光データを記録するようにしてもよい。
【０３２０】
また、前記実施態様においては、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に固定されているｃＤＮＡなどの特異的結合物質に、蛍光物質によって標識された生体由来の物質を、選択的に、ハイブリダイズさせて、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に、蛍光データを記録するように構成されているが、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に固定されているｃＤＮＡなどの特異的結合物質に、ジゴキシゲニンなどのハプテンによって標識された生体由来の物質を、選択的に、ハイブリダイズさせ、さらに、蛍光基質と接触させることによって、蛍光物質を生じさせる酵素により標識されたハプテンに対する抗体を、抗原抗体反応によって、生体由来の物質を標識しているハプテンに結合させることによって、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に、蛍光データを記録することもできる。
【０３２１】
さらに、前記実施態様においては、反応溶液は、放射性標識物質によって標識された生体由来の物質および蛍光色素などの蛍光物質によって標識された生体由来の物質を含んでいるが、反応溶液が、放射性標識物質によって標識された生体由来の物質および蛍光色素などの蛍光物質によって標識された生体由来の物質を含んでいることは必ずしも必要でなく、放射性標識物質、蛍光色素などの蛍光物質および化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識物質のうちの少なくとも１種の標識物質によって標識された生体由来の物質を含んでいればよい。
【０３２２】
また、前記実施態様においては、図３に示された反応溶液調製タンク７を用いて、ハイブリダイゼーション反応溶液あるいは抗体溶液中に、窒素ガスを吹き込んで、数多くの窒素ガスの微小な気泡を形成して、ハイブリダイゼーション反応溶液あるいは抗体溶液の容積を増大させているが、図３に示された反応溶液調製タンク７を用いて、ハイブリダイゼーション反応溶液あるいは抗体溶液中に、窒素ガスを吹き込んで、数多くの窒素ガスの微小な気泡を形成して、ハイブリダイゼーション反応溶液あるいは抗体溶液の容積を増大させることは必ずしも必要でなく、他の手段によって、ハイブリダイゼーション反応溶液あるいは抗体溶液中に、数多くの窒素ガスの微小な気泡を形成して、ハイブリダイゼーション反応溶液あるいは抗体溶液の容積を増大させることもでき、さらには、窒素ガス以外のハイブリダイゼーション反応あるいは抗原抗体反応に不活性なガスを用いて、ハイブリダイゼーション反応溶液あるいは抗体溶液中に、数多くの微小な気泡を形成し、ハイブリダイゼーション反応溶液あるいは抗体溶液の容積を増大させることもできる。
【０３２４】
また、前記実施態様においては、図４に示されたリアクタを用いて、ハイブリダイゼーション反応を実行しているが、図４に示されたリアクタを用いることは必ずしも必要でなく、生化学解析用ユニット１の基板２に形成された多数の吸着性領域４と、ハイブリダイゼーション反応溶液あるいは抗体溶液とを接触させることができるように構成されていれば、リアクタの構成はとくに限定されるものではない。
【０３２５】
さらに、前記実施態様においては、１９２００の約０．０１平方ミリメートルのサイズを有する略円形の吸着性領域４が、約５０００個／平方センチメートルの密度で、規則的なパターンにしたがって、マトリックス状に、生化学解析用ユニット１に形成されているが、吸着性領域４を略円形に形成することは必ずしも必要でなく、吸着性領域４を、任意の形状、たとえば、矩形状に形成することもできる。
【０３２６】
また、前記実施態様においては、１９２００の約０．０１平方ミリメートルのサイズを有する略円形の吸着性領域４が、約５０００個／平方センチメートルの密度で、規則的なパターンにしたがって、マトリックス状に、生化学解析用ユニット１に形成されているが、吸着性領域４の数およびサイズは、目的に応じて、任意に選択をすることができ、好ましくは、１０以上の５平方ミリメートル未満のサイズを有する吸着性領域４が、１０個／平方センチメートル以上の密度で、生化学解析用ユニット１に形成される。
【０３２７】
さらに、前記実施態様においては、１９２００の約０．０１平方ミリメートルのサイズを有する略円形の吸着性領域４が、約５０００個／平方センチメートルの密度で、規則的なパターンにしたがって、マトリックス状に、生化学解析用ユニット１に形成されているが、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４を、規則的なパターンにしたがって、生化学解析用ユニット１に形成することは必ずしも必要でない。
【０３２８】
また、前記実施態様においては、生化学解析用ユニット１は、ステンレス鋼製の基板２に形成された多数の貫通孔３の内部に、ナイロン６，６が充填されて、形成された多数の吸着性領域４を備えているが、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４が、ナイロン６，６によって形成されていることは必ずしも必要でなく、ナイロン６，６に代えて、活性炭などの多孔質炭素材料あるいはナイロン６、ナイロン４，１０などのナイロン類；ニトロセルロース、酢酸セルロース、酪酸酢酸セルロースなどのセルロース誘導体；コラーゲン；アルギン酸、アルギン酸カルシウム、アルギン酸／ポリリシンポリイオンコンプレックスなどのアルギン酸類；ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類；ポリ塩化ビニル；ポリ塩化ビニリデン；ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオライドなどのポリフルオライドや、これらの共重合体または複合体によって、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４を形成することもでき、さらには、白金、金、鉄、銀、ニッケル、アルミニウムなどの金属；アルミナ、シリカ、チタニア、ゼオライトなどの金属酸化物；ヒドロキシアパタイト、硫酸カルシウムなどの金属塩やこれらの複合体などの無機多孔質材料あるいは複数の繊維の束によって、生化学解析用ユニット１の吸着性領域４を形成するようにしてもよい。
【０３２９】
さらに、前記実施態様においては、生化学解析用ユニット１は、ステンレス鋼製の基板２を備えているが、生化学解析用ユニット１の基板２を、ステンレス鋼によって形成することは必ずしも必要でなく、他の材料によって、基板２を形成することもできる。生化学解析用ユニット１の基板２は、光および放射線を減衰させる性質を有する材料によって形成されていることが好ましいが、その材料は格別限定されるものではなく、無機化合物材料、有機化合物材料のいずれによっても、生化学解析用ユニット１基板２を形成することができ、金属材料、セラミック材料またはプラスチック材料が、とくに好ましく使用される。生化学解析用ユニット１の基板２を形成するために好ましく使用することができ、光および放射線を減衰させる性質を有する無機化合物材料としては、たとえば、金、銀、銅、亜鉛、アルミニウム、チタン、タンタル、クロム、鉄、ニッケル、コバルト、鉛、錫、セレンなどの金属；真鍮、ステンレス、青銅などの合金；シリコン、アモルファスシリコン、ガラス、石英、炭化ケイ素、窒化ケイ素などの珪素材料；酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウムなどの金属酸化物；タングステンカーバイト、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、ヒドロキシアパタイト、砒化ガリウムなどの無機塩を挙げることができる。これらは、単結晶、アモルファス、セラミックのような多結晶焼結体にいずれの構造を有していてもよい。また、生化学解析用ユニット１の基板２を形成するために好ましく使用することができ、光および放射線を減衰させる性質を有する有機化合物材料としては、高分子化合物が好ましく用いられ、好ましい高分子化合物としては、たとえば、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン；ポリメチルメタクリレート、ブチルアクリレート／メチルメタクリレート共重合体などのアクリル樹脂；ポリアクリロニトリル；ポリ塩化ビニル；ポリ塩化ビニリデン；ポリフッ化ビニリデン；ポリテトラフルオロエチレン；ポリクロロトリフルオロエチレン；ポリカーボネート；ポリエチレンナフタレートやポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル；ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン４，１０などのナイロン；ポリイミド；ポリスルホン；ポリフェニレンサルファイド；ポリジフェニルシロキサンなどのケイ素樹脂；ノボラックなどのフェノール樹脂；エポキシ樹脂；ポリウレタン；ポリスチレン；ブタジエン−スチレン共重合体；セルロース、酢酸セルロース、ニトロセルロース、でん粉、アルギン酸カルシウム、ヒドロキシプロピルメチルセルロースなどの多糖類；キチン；キトサン；ウルシ；ゼラチン、コラーゲン、ケラチンなどのポリアミドおよびこれら高分子化合物の共重合体などを挙げることができる。これらは、複合材料でもよく、必要に応じて、金属酸化物粒子やガラス繊維などを充填することもでき、また、有機化合物材料をブレンドして、使用することもできる。
【０３３０】
また、前記実施態様においては、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４は、基板２に形成された多数の貫通孔３に、ナイロン６，６が充填されて、形成されているが、基板に形成された多数の貫通孔に、ナイロン６，６などの吸着性材料によって形成された吸着性膜を圧入して、多数の吸着性領域４を形成することもできる。
【０３３１】
さらに、前記実施態様においては、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４は、基板２に形成された多数の貫通孔３に、ナイロン６，６が充填されて、形成されているが、メンブレンフィルタなどの吸着性材料によって形成された吸着性基板の少なくとも一方の側に、多数の貫通孔が形成された基板を密着させ、貫通孔内の吸着性基板により、多数の吸着性領域４を形成することもできる。
【０３３２】
また、前記実施態様においては、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４は、基板２に形成された多数の貫通孔３に、ナイロン６，６が充填されて、形成されているが、メンブレンフィルタなどの吸着性材料によって形成された吸着性基板に、規則的なパターンにしたがって、特異的結合物質を含む溶液を滴下し、特異的結合物質を含む吸着性領域４を、互いに離間して、形成するようにしてもよい。
【０３３３】
【発明の効果】
本発明によれば、生化学解析用ユニットに固定されたリガンドあるいはリセプターに、効率的に、リセプターあるいはリガンドを会合反応させることができ、しかも、定量性に優れた生化学解析用データを生成することを可能にするリセプター・リガンド会合反応方法を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の好ましい実施態様にかかるリセプター・リガンド会合反応方法に用いられる生化学解析用ユニットの略斜視図である。
【図２】図２は、スポッティング装置の略正面図である。
【図３】図３は、ハイブリダイゼーション反応溶液を調製する反応溶液調製装置の略断面図である。
【図４】図４は、本発明の好ましい実施態様にかかるリセプター・リガンド会合反応方法に用いられるリアクタの略断面図である。
【図５】図５は、蓄積性蛍光体シートの略斜視図である。
【図６】図６は、生化学解析用ユニットに形成された多数の吸着性領域に含まれた放射性標識物質によって、蓄積性蛍光体シートに形成された多数の輝尽性蛍光体層領域を露光する方法を示す略断面図である。
【図７】図７は、蓄積性蛍光体シートの支持体に形成された多数の輝尽性蛍光体層領域に記録されている放射性標識物質の放射線データおよび生化学解析用ユニットの基板に形成された多数の吸着性領域に記録されている蛍光データを読み取って、生化学解析用データを生成するスキャナの略斜視図である。
【図８】図８は、図７に示されたスキャナのフォトマルチプライア近傍の詳細を示す略斜視図である。
【図９】図９は、図８のＡ−Ａ線に沿った略断面図である。
【図１０】図１０は、図８のＢ−Ｂ線に沿った略断面図である。
【図１１】図１１は、図８のＣ−Ｃ線に沿った略断面図である。
【図１２】図１２は、図８のＤ−Ｄ線に沿った略断面図である。
【図１３】図１３は、光学ヘッドの走査機構の略平面図である。
【図１４】図１４は、図７に示されたスキャナの制御系、入力系、駆動系および検出系を示すブロックダイアグラムである。
【図１５】図１５は、生化学解析用ユニット１の多数の吸着性領域４に記録された化学発光データを読み取って、生化学解析用データを生成するデータ生成システムの略正面図である。
【図１６】図１６は、冷却ＣＣＤカメラの略縦断面図である。
【図１７】図１７は、暗箱の略縦断面図である。
【図１８】図１８は、データ生成システムを構成するパーソナルコンピュータの周辺のブロックダイアグラムである。
【符号の説明】
１ 生化学解析用ユニット
２ 基板
３ 貫通孔
４ 吸着性領域
５ インジェクタ
６ ＣＣＤカメラ
７ 反応溶液調製タンク
８ 窒素ガスボンベ
９ ガス噴射パイプ
９ａ ノズル
１０ バルブ
１１ 生化学解析用ユニット保持部
１２ 反応容器本体
１３ 反応容器の上半部
１４ 反応容器の下半部
１５ 反応容器
１６ 溶液流入・流出口
１７ 溶液注入口
１８ 溶液循環パイプ
１９ 加圧ポンプ
２０ 蓄積性蛍光体シート
２１ 支持体
２２ 貫通孔
２４ 輝尽性蛍光体層領域
３１ 第１のレーザ励起光源
３２ 第２のレーザ励起光源
３３ 第３のレーザ励起光源
３４ レーザ光
３５ コリメータレンズ
３６ ミラー
３７ 第１のダイクロイックミラー
３８ 第２のダイクロイックミラー
３９ ミラー
４０ コリメータレンズ
４１ コリメータレンズ
４２ ミラー
４３ 穴開きミラーの穴
４４ 穴開きミラー
４５ 光学ヘッド
４６ ミラー
４７ 非球面レンズ
４８ 凹面ミラー
５０ ステージ
５１ ガラス板
５５ 蛍光あるいは輝尽光
５８ フィルタユニット
６０ フォトマルチプライア
６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ フィルタ部材
６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ フィルタ
６３ Ａ／Ｄ変換器
６４ データ処理装置
７０ 基板
７１ 副走査パルスモータ
７２ 一対のレール
７３ 移動可能な基板
７４ ロッド
７５ 主走査ステッピングモータ
７６ エンドレスベルト
７７ リニアエンコーダ
７８ リニアエンコーダのスリット
８０ コントロールユニット
８１ キーボード
８２ フィルタユニットモータ
９１ 冷却ＣＣＤカメラ
９２ 暗箱
９３ パーソナルコンピュータ
９４ ＣＲＴ
９５ キーボード
９６ ＣＣＤ
９７ 伝熱板
９８ ペルチエ素子
９９ シャッタ
１００ Ａ／Ｄ変換器
１０１ データバッファ
１０２ カメラ制御回路
１０５ ガラス板
１０６ 放熱フィン
１０７ カメラレンズ
１１０ ＬＥＤ光源
１１１ フィルタ
１１２ フィルタ
１１３ 拡散板
１２０ ＣＰＵ
１２１ データ転送手段
１２２ データ記憶手段
１２３ データ処理手段
１２４ データ表示手段
１２５ 光源制御手段

Claims (5)

1. 標識物質によって標識されたリガンドまたはリセプターを含む反応溶液に、リセプター・リガンド会合反応に不活性な気体を吹き込んで、前記反応溶液中に、気泡を生成して、前記反応溶液の容積を増大させ、生化学解析用ユニットに、互いに離間して形成され、リセプターまたはリガンドを含む複数の吸着性領域に接触させて、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域に含まれたリセプターまたはリガンドに、前記反応溶液に含まれたリガンドまたはリセプターを、選択的に、会合させることを特徴とするリセプター・リガンド会合反応方法。
2. 前記反応溶液を、前記生化学解析用ユニットに、互いに離間して形成され、リセプターまたはリガンドを含む前記複数の吸着性領域を横切るように、強制的に流動させ、前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域に含まれたリセプターまたはリガンドに、前記反応溶液に含まれたリガンドまたはリセプターを、選択的に、会合させることを特徴とする請求項１に記載のリセプター・リガンド会合反応方法。
3. 前記生化学解析用ユニットが、複数の貫通孔が、互いに離間して形成された基板を備え、前記複数の吸着性領域が、前記基板に形成された前記複数の貫通孔に充填された吸着性材料に、リセプターまたはリガンドを含有させて、形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のリセプター・リガンド会合反応方法。
4. 前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域が、前記基板に形成された前記複数の貫通孔に埋め込まれた吸着性材料に、リセプターまたはリガンドを含有させて、形成されていることを特徴とする請求項３に記載のリセプター・リガンド会合反応方法。
5. 前記生化学解析用ユニットの前記複数の吸着性領域が、前記基板に形成された複数の貫通孔内に、吸着性材料を含んだ吸着性膜が圧入され、吸着性膜に、リセプターまたはリガンドを含有させて、形成されていることを特徴とする請求項３に記載のリセプター・リガンド会合反応方法。

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