JP4396407B2 - 生体高分子分析チップ、生体高分子チップの製造方法 - Google Patents
生体高分子分析チップ、生体高分子チップの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4396407B2 JP4396407B2 JP2004174104A JP2004174104A JP4396407B2 JP 4396407 B2 JP4396407 B2 JP 4396407B2 JP 2004174104 A JP2004174104 A JP 2004174104A JP 2004174104 A JP2004174104 A JP 2004174104A JP 4396407 B2 JP4396407 B2 JP 4396407B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- solid
- state imaging
- imaging device
- biopolymer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Description
図1は、本発明を適用した実施形態における生体高分子分析チップ1の概略平面図であり、図2は、図1の切断面IIを矢印方向に見た断面図である。
図1〜図4を用いて固体撮像デバイス3について詳細に説明する。ここで、図3は、固体撮像デバイス3の画素である光電変換素子の電極構造を示した平面図であり、図4は、固体撮像デバイス3の光電変換素子の断面図である。
フィルム32は、固体撮像デバイス3の受光面(保護絶縁膜31の表面又は励起光遮蔽膜の表面)に貼り付けられている。ここで、フィルム32と固体撮像デバイス3の受光面との間に粘着材が介在せずに、フィルム32が固体撮像デバイス3の受光面に直接貼り付けられていても良いし、フィルム32と固体撮像デバイス3との間に光透過性の粘着材が介在し、粘着材によってフィルム32が固体撮像デバイス3の受光面に粘着されていても良いし、フィルム32と固体撮像デバイス3の受光面との間に粘着材が介在せずに、フィルム32が静電気によって固体撮像デバイス3の受光面に貼り付けられていても良い。粘着材は固体撮像デバイス3に固着しないため、何れの場合でも、貼り付けられたフィルム32は固体撮像デバイス3の受光面から剥離可能となっている。
次に、スポット60について説明する。図1、図2、図4に示すように、複数種のスポット60,60,…が互いに離間して、マトリクス状となってフィルム32の表面上に配列されている。1つのスポット60は一本鎖プローブDNA61が多数集まった群集であり、1つのスポット60に含まれる多数の一本鎖プローブDNA61は同じ塩基配列(ヌクレオチド配列)を有する。また、スポット60ごとに一本鎖プローブDNA61の塩基配列が異なる配列となっている。DNAを構成するポリヌクレオチド核酸のような塩基は、相補的な塩基配列のみの高分子としか螺旋結合つまりハイブリダイゼーションしないので、各スポット60毎の一本鎖プローブDNA61は、それぞれ個体情報に応じたハイブリダイゼーション特性を有している。何れのスポット60も、塩基配列が既知のものである。
まず、透明基板17上に固体撮像デバイス3を半導体装置製造技術により形成する。すなわち、気相成長法(例えば、PVD法、CVD法、スパッタリング法等)といった成膜工程、フォトリソグラフィー法、メタルマスク法といったマスク工程、エッチングといった形状加工工程を適宜行うことにより固体撮像デバイス3を透明基板17上にパターニングする。その後、固体撮像デバイス3を検査し、固体撮像デバイス3が正常であることを確認する。
次に、生体高分子分析チップ1を用いてDNAの塩基配列を分析する方法について説明する。
まず、作業者が検体からDNAを採取して、採取した二本鎖DNAを一本鎖DNAに変性してから場合によってPCR増幅を行い、得られた一本鎖DNAに蛍光物質、燐光材料又は光共鳴散乱物質を結合させ、一本鎖DNAを蛍光物質、燐光材料又は光共鳴散乱物質で標識する。蛍光物質、燐光材料又は光共鳴散乱物質は、分析支援装置の励起光照射装置から出射される励起光で励起されるものを選択するが、蛍光物質としては、例えばCyDyeのCy2(アマシャム社製)がある。得られた一本鎖DNAは、溶液中に含まれている。以下では、この一本鎖DNAをサンプルDNAという。
トップゲートドライバ74が1行目のトップゲートライン44から最終行目のトップゲートライン44へと順次リセットパルスを出力し、ボトムゲートドライバ75がボトムゲートライン41,41,41,…に順次リードパルスを出力する。その際、ドレインドライバ76が各行でリセットパルスが出力されているリセット期間と各行でリードパルスが出力されている期間との間に、プリチャージパルスを全てのドレインライン43,43,…に出力する。
さらに、ダブルゲートトランジスタ20とスポット60との距離が短いので、従来のように、フォトマルを設ける必要がなく、装置の小型化を図ることができる。
上記生体高分子分析チップ1では、光電変換素子としてダブルゲートトランジスタ20,20,…を画素として用いた固体撮像デバイス3を用いているが、別の種類の光電変換素子を画素として用いた固体撮像デバイスを生体高分子分析チップに用いても良い。例えば、フォトダイオードを画素として用いたCCDイメージセンサ、CMOSイメージセンサ等といった固体撮像デバイスを用いても良い。CCDイメージセンサにおいては、フォトダイオードが基板上にマトリクス状となって配列されており、それぞれのフォトダイオードの周囲には、フォトダイオードで光電変換された電気信号を転送するための垂直CCD、水平CCDが形成されている。CMOSイメージセンサにおいては、フォトダイオードが基板上にマトリクス状となって配列されており、それぞれのフォトダイオードの周囲にはフォトダイオードで光電変換された電気信号を増幅するためのCMOS回路が設けられている。
上記分析支援装置70では、励起光照射装置72が固体撮像デバイス3の受光面の上から固体撮像デバイス3に向けて励起光を照射しているが、ボトムゲート電極21が励起光を遮光する材質であれば、透明基板17の裏面(固体撮像デバイス3が形成された面と反対の面)に配置して固体撮像デバイス3に向けて向けて励起光を照射しても良い。固体撮像デバイス3はボトムゲート電極21、ボトムゲートライン41、ソース電極27、ソースライン42、ドレイン電極28、ドレインライン43の部分を除いて光透過性であるから、励起光がダブルゲートトランジスタ20,20,…の間において固体撮像デバイス3の受光面から上へ出射する。このようなレイアウトでは、照射された励起光が直接半導体膜23に入射されることを防止できるとともにダブルゲートトランジスタ20、20の間から進行する励起光がスポット60に入射するので、励起光によって蛍光受光感度特性が低下することを防止し且つハイブリダイゼーションによる蛍光を受光できるため正常に蛍光検知することができる。なお、この場合には、生体高分子分析チップ1には、励起光遮蔽層を成膜しなくてもよい。
上記生体高分子分析チップ1では、スポット60が既知の塩基配列の一本鎖DNAからなるものであるが、その他の既知の生体高分子、例えば、既知のアミノ酸配列やペプチド配列のタンパク質、既知の細胞等からなるものでも良い。したがって、生体高分子分析チップ1によってタンパク質のアミノ酸配列やペプチド配列を分析することが可能となる。
また、上記実施形態では、励起光照射装置72から発する励起光を紫外線とし、励起光によってサンプルDNAから発する光を蛍光(可視光)としたが、このような光の波長域に限定されない。但し、励起光照射装置72から発する励起光がサンプルDNAに結合させた標識物質を励起させる波長域の光であること、励起光によって標識物質から発した光の波長域が励起光の波長域と異なることが必要である。また、固体撮像デバイス3が標識物質から発した光に対して感度を示すことが必要である。
また、上記分析支援装置70では、コントローラ73が固体撮像デバイス3から入力した画像データに従った画像を出力装置77に出力し、作業者が出力された画像からサンプルDNAの配列を特定したが、コントローラ73がサンプルDNAの配列を特定しても良い。すなわち、コントローラが、特徴抽出処理によって画像データ中のどの部分が蛍光を発しているかを特定し、蛍光を発している部分に対応するスポット60を特定し、その特定したスポット60に相補的な塩基配列を出力装置から出力する。
また上記各実施形態では、フィルム32の裏面において、表面に設けられているスポット60,60,…位置に対向した部分に粘着材を設け、スポット60,60,…間には、粘着材の厚さによる隙間を設けてもよい。このようにすることでスポット60での蛍光が、隙間の空気よりも十分屈折率の高い、つまりフィルム32や固体撮像デバイス3の表面との間の屈折率が小さい粘着材を介してその下方に位置するダブルゲートトランジスタ20に伝搬されるが、隣接するスポット60,60間には屈折率の差が大きい空気の層である隙間が生じているので、あるスポット60での蛍光が隣接するスポット60に対応したダブルゲートトランジスタ20に伝搬することを抑制し、細かいピッチでスポット60,60,…を配置でき、画素数に対してより生体高分子分析チップ1を小さくすることができる。
また、フィルム32と固体撮像デバイス3との間に粘着材を設けずに、固定クリップ等によって固体撮像デバイス3上のフィルム32が位置ずれしないように固体撮像デバイス3に組み付けられもよい。
3 … 固体撮像デバイス
32 … フィルム
60 … スポット
61 … 一本鎖プローブDNA(生体高分子)
Claims (6)
- 固体撮像デバイスと、
前記固体撮像デバイスの受光面に貼り付けられたフィルムと、
既知の生体高分子からなり、前記フィルム上に点在した複数種のスポットと、を備えることを特徴とする生体高分子分析チップ。 - 前記フィルムが前記固体撮像デバイスの受光面から剥離可能になっていることを特徴とする請求項1に記載の生体高分子分析チップ。
- 前記フィルムが粘着材によって前記固体雑増デバイスの受光面に粘着していることを特徴とする請求項1又は2に記載の生体高分子分析チップ。
- 前記フィルムが光透過性を有することを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の生体高分子分析チップ。
- 固体撮像デバイスの受光面にフィルムを貼り付ける工程と、
前記フィルムの表面に、既知の生体高分子からなる複数種のスポットを点着する工程と、を含むことを特徴とする生体高分子分析チップの製造方法。 - 前記複数種のスポットを点着する工程は、前記フィルムを貼り付ける工程の前後いずれかに行われることを特徴とする請求項5に記載の生体高分子分析チップの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004174104A JP4396407B2 (ja) | 2004-06-11 | 2004-06-11 | 生体高分子分析チップ、生体高分子チップの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004174104A JP4396407B2 (ja) | 2004-06-11 | 2004-06-11 | 生体高分子分析チップ、生体高分子チップの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005351802A JP2005351802A (ja) | 2005-12-22 |
JP4396407B2 true JP4396407B2 (ja) | 2010-01-13 |
Family
ID=35586407
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004174104A Expired - Fee Related JP4396407B2 (ja) | 2004-06-11 | 2004-06-11 | 生体高分子分析チップ、生体高分子チップの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4396407B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013045857A (ja) * | 2011-08-24 | 2013-03-04 | Sony Corp | イメージセンサ及びその製造方法並びに検査装置 |
SG10201703538UA (en) | 2012-10-17 | 2017-06-29 | Bio Rad Laboratories Inc | Image capture for large analyte arrays |
JP6692097B2 (ja) * | 2014-11-25 | 2020-05-13 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電子プレパラートおよび電子プレパラートの組み立て方法 |
-
2004
- 2004-06-11 JP JP2004174104A patent/JP4396407B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005351802A (ja) | 2005-12-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4741855B2 (ja) | 生体高分子分析チップ、分析支援装置及び生体高分子分析方法 | |
JP2004271384A (ja) | Dna分析装置及び分析方法 | |
JP4957336B2 (ja) | 生体高分子分析装置及び生体高分子分析方法 | |
JP4802508B2 (ja) | 撮像装置、生体高分子分析チップ及び分析支援装置 | |
JP4581498B2 (ja) | 生体高分子分析チップ | |
JP4179169B2 (ja) | 分析装置 | |
JP4569346B2 (ja) | 生体高分子分析方法 | |
CN113227767A (zh) | 改善生物传感器光收集效率的方法和结构 | |
JP4103581B2 (ja) | Dna読取装置及びdnaの同定方法 | |
JP4622604B2 (ja) | 生体高分子分析支援装置及び生体高分子分析方法 | |
JP4396407B2 (ja) | 生体高分子分析チップ、生体高分子チップの製造方法 | |
JP4576557B2 (ja) | 生体高分子分析チップ及び分析支援装置 | |
JP4741966B2 (ja) | 撮像装置、生体高分子分析チップ、遺伝子の発現解析方法、及び抗原の検出方法 | |
JP4395616B2 (ja) | 生体高分子分析支援装置及びその制御方法 | |
JP4273974B2 (ja) | Dna分析デバイス | |
JP2010204126A (ja) | 生体高分子分析支援装置 | |
JP4548002B2 (ja) | 分析チップ及び生体高分子の分析方法 | |
JP2009222583A (ja) | 撮像装置、生体高分子分析チップ及び分析方法 | |
JP2008175712A (ja) | 生体高分子分析チップ | |
JP4232656B2 (ja) | 蛍光検出チップ | |
JP4741967B2 (ja) | 遺伝子の発現解析方法及び抗原の検出方法 | |
JP2004271382A (ja) | Dna分析装置、dnaセンサ及び分析方法 | |
JP4798204B2 (ja) | 蛍光検出チップ | |
JP4806368B2 (ja) | 生体高分子の分析方法、遺伝子の発現解析方法、及び抗原の検出方法 | |
JP4952313B2 (ja) | 蛍光検出装置及び生体高分子分析装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070501 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090403 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090414 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090513 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090929 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091012 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121030 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121030 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131030 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |