JP4856057B2 - Probe array and probe array manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、アレイ状にプローブを保持したプローブアレイ及びその製造方法に関し、詳しくは、複数個のアレイ領域を有するプローブアレイ、そのためのセパレーター、プローブアレイの製造方法及び核酸ハイブリダイズ方法等に関する。
The present invention relates to a probe array holding probes in an array and a method for manufacturing the same, and more particularly to a probe array having a plurality of array regions, a separator therefor, a method for manufacturing a probe array, a nucleic acid hybridization method, and the like.
ガラス基板を用いた一般的なDNAマイクロアレイにおいて、一つの基板上に複数のアレイ領域(個々のアレイ領域は、多数個のプローブが固定されたプローブ固定領域である)を形成して多検体を同時に処理することが試みられている。ハイブリダイズは、複数のアレイ領域を有するガラス基板に一枚のカバーガラスを載せて実施されるが、こうした方法では、近接するアレイ領域の反応液(ターゲットを含む溶液)が互いに混合するという問題が生じかねない。このため、例えば、特開2002−65274には、アレイ領域を区画する区画壁に疎水性を付与する一方、アレイ領域内を親水性とすることで、反応液をアレイ領域内に保持して混合を回避することが開示されている。 In a general DNA microarray using a glass substrate, a plurality of array regions (each array region is a probe fixing region to which a large number of probes are fixed) are formed on one substrate, and multiple samples are simultaneously prepared. Attempts have been made to process. Hybridization is performed by placing a single cover glass on a glass substrate having a plurality of array regions. However, in such a method, there is a problem in that reaction solutions (solutions including targets) in adjacent array regions mix with each other. It can happen. For this reason, for example, in JP-A-2002-65274, while imparting hydrophobicity to the partition wall that partitions the array region, the reaction solution is held in the array region and mixed by making the array region hydrophilic. It is disclosed to avoid this.
図19に示すように、DNAマイクロアレイなど多数のプローブを基板上に保持するアレイにおいては、通常、プローブを基板表面に固定化するための表面処理をしたうえ、インクジェット法等各種の方式によりプローブを基板表面に供給し、その後プローブを基板表面に固定するための固定化処理を行っている。複数のアレイ領域を区画するための疎水性領域の形成には、印刷あるいは化学処理が用いられているが、こうした疎水性領域を基板に固定するには、数百度の高温や基板の所定の液体への浸漬を必要とし、プローブとなる核酸やタンパク質などの生体物質や表面処理を劣化させる可能性がある。このため、従来は、図19に示すように、疎水性領域の形成工程を表面処理やスポッティングに先だって行い、予め疎水性領域を形成した基板の疎水性領域が形成されていない領域に対し、表面処理を行い、その後スポッティングを行っている。 As shown in FIG. 19, in an array in which a large number of probes such as DNA microarrays are held on a substrate, the probe is usually subjected to surface treatment for immobilizing the probe on the substrate surface, and the probe is applied by various methods such as an ink jet method. An immobilization process for fixing the probe to the substrate surface is performed after being supplied to the substrate surface. Printing or chemical treatment is used to form a hydrophobic region for partitioning a plurality of array regions. In order to fix such a hydrophobic region to a substrate, a high temperature of several hundred degrees or a predetermined liquid on the substrate is used. It may be necessary to immerse the sample in biological materials such as nucleic acids and proteins that are used as probes and surface treatment. For this reason, conventionally, as shown in FIG. 19, the hydrophobic region forming step is performed prior to the surface treatment or spotting, and the surface of the substrate on which the hydrophobic region is previously formed is not formed on the surface. Processing is performed, followed by spotting.
しかしながら、本発明者らの検討によれば、予め疎水性領域が形成された基板に表面処理を行い、プローブをスポットし、固定化すると、疎水性領域によって区画されたアレイ領域内のハイブリダイズ反応の均一性が従来に比して低下する傾向があることがわかった。また、印刷やコーティング等による疎水性領域で区画されたアレイ領域内でのハイブリダイズ反応は効率が低下する傾向もあった。さらに検討を進めたところ、こうしたハイブリダイズにおける不具合は、アレイ領域表面の化学的性質の不均一性に一因があることがわかった。 However, according to the study by the present inventors, when a surface treatment is performed on a substrate on which a hydrophobic region has been formed in advance, and a probe is spotted and immobilized, a hybridization reaction in an array region partitioned by the hydrophobic region. It has been found that the uniformity of the glass tends to be lower than before. In addition, the efficiency of the hybridization reaction in the array region partitioned by the hydrophobic region by printing or coating tends to decrease. Upon further investigation, it was found that such a defect in hybridization was caused by the heterogeneity of the chemical properties of the surface of the array region.
また、こうした複数のアレイ領域を有するアレイにおいては、被験液のアレイ領域間における被験液のコンタミネーションが大きな問題となる。例えば、被験液をアレイ領域に滴下した後、アレイを所定の反応室に収容したり、さらに所定条件のインキュベーター等にセットするなどアレイの移送に伴ってコンタミネーションが生じやすくなっている。 Further, in such an array having a plurality of array areas, contamination of the test liquid between the array areas of the test liquid becomes a big problem. For example, after the test solution is dropped on the array region, contamination is likely to occur with the transfer of the array, such as storing the array in a predetermined reaction chamber or setting it in an incubator under predetermined conditions.
さらに、複数のアレイ領域を有するアレイにおいては、個々のアレイの区域を識別したり、特定のアレイを識別することが困難であった。 Furthermore, in an array having a plurality of array regions, it is difficult to identify individual array areas or to identify a specific array.
そこで、本発明は、表面の化学的性状が均一化され区画化されたアレイ領域を備えるプローブアレイを提供することを目的の一つとする。また、本発明は、ハイブリダイズ等プローブと被験液との良好な反応を実現できる区画化されたアレイ領域を備えるプローブアレイを提供することを他の一つの目的とする。さらに、本発明はアレイ領域間のコンタミネーションを抑制又は回避できるプローブアレイを提供することを他の一つの目的とする。また、本発明は、基板上の任意の領域に上記のようなアレイ領域を形成できるプローブアレイ作製技術を提供することを、さらに他の一つの目的とする。さらに、本発明はアレイ領域の識別性に優れるプローブアレイを提供することを他の一つの目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a probe array having an array region in which the chemical properties of the surface are made uniform and partitioned. Another object of the present invention is to provide a probe array having a partitioned array region that can realize a good reaction between a probe and a test solution such as hybridization. It is another object of the present invention to provide a probe array that can suppress or avoid contamination between array regions. Another object of the present invention is to provide a probe array manufacturing technique capable of forming the above array region in an arbitrary region on a substrate. Furthermore, another object of the present invention is to provide a probe array having excellent array region discrimination.
本発明者らは、上記した課題について検討した結果、基板の表面処理に先立って施されるアレイ領域の区画のための疎水性領域の形成処理またはその存在が、アレイ領域の表面の化学的性状が不均一化され、この結果、表面処理が不均一化し、また、プローブのスポットの形状や大きさ、ひいては固定化量が不均一化し、この結果ハイブリダイズ等の相互作用反応のバラツキも増大することを見出した。また、特に、こうした不均一化は疎水領域に近接したアレイ領域の辺縁部分に発生することも見出した。こうしたことから、本発明者らは、基板表面への印刷や化学的処理による疎水性領域の形成工程を排除するとともに、表面処理等を施した基板に対してアレイ領域を区画可能な隔壁を有するセパレーターを装着することで従来の課題を解決できることという知見を得て本発明を完成した。したがって、本発明によれば、以下の手段が提供される。 As a result of studying the above problems, the present inventors have found that the formation of the hydrophobic region for the partition of the array region performed prior to the surface treatment of the substrate or the presence thereof is a chemical property of the surface of the array region. As a result, the surface treatment becomes non-uniform, and the shape and size of the probe spot and the immobilization amount become non-uniform, resulting in an increase in the variation of interaction reactions such as hybridization. I found out. In particular, it has also been found that such non-uniformity occurs at the edge of the array region close to the hydrophobic region. For this reason, the present inventors have a partition wall that can partition the array region with respect to the substrate subjected to the surface treatment or the like while eliminating the step of forming the hydrophobic region by printing or chemical treatment on the substrate surface. The present invention was completed by obtaining the knowledge that the conventional problems can be solved by mounting the separator. Therefore, according to the present invention, the following means are provided.
本発明の一つの態様によれば、区画化され、多数個のプローブが固定化された1個以上のアレイ領域を基板上に備えるプローブアレイであって、1個以上の前記アレイ領域を区画する隔壁を有するセパレーターを前記基板に装着して備える、プローブアレイが提供される。本発明においては、プローブは核酸プローブであることが好ましい。また、プローブは、タンパク質プローブであることも好ましい。また、前記アレイ領域は複数個であることが好ましい。 According to one aspect of the present invention, there is provided a probe array including one or more array regions on a substrate that are partitioned and have a large number of probes immobilized thereon, and partition the one or more array regions. There is provided a probe array comprising a separator having a partition mounted on the substrate. In the present invention, the probe is preferably a nucleic acid probe. The probe is also preferably a protein probe. The array region is preferably a plurality.
この態様においては、前記セパレーターは、前記基板上の前記プローブが固定されるプローブ固定化層の表面に装着されていてもよく、この場合、前記セパレーターは、前記プローブ固定化後に前記プローブ固定化層表面に装着されることが好ましい。 In this aspect, the separator may be attached to a surface of a probe immobilization layer to which the probe on the substrate is immobilized, and in this case, the separator is arranged after the probe immobilization. It is preferable to be mounted on the surface.
また、前記セパレーターはシート状であって、接着層を介して基板に対して固定されていることが好ましい。さらに、前記セパレーターは、前記基板に対して分離可能に固定されていることも好ましい。 The separator is preferably in the form of a sheet and is fixed to the substrate via an adhesive layer. Furthermore, it is preferable that the separator is fixed to the substrate in a separable manner.
さらにまた、前記セパレーターの少なくとも一部に疎水性領域を有することもできる。この態様においては、前記セパレーターの前記隔壁の頂面に前記疎水性領域を有していることが好ましい。こうした疎水性領域の水の接触角は60°以上であることが好ましい。より好ましくは70°以上である。なお、前記疎水性領域は、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド及びアクリル樹脂並びにこれらのフッ化物及びハロゲン化物からなる群から選択される材料を含有することができる。 Furthermore, at least a part of the separator may have a hydrophobic region. In this aspect, it is preferable to have the hydrophobic region on the top surface of the partition wall of the separator. The contact angle of water in such a hydrophobic region is preferably 60 ° or more. More preferably, it is 70 ° or more. The hydrophobic region can contain a material selected from the group consisting of polycarbonate, polyolefin, polyamide, polyimide, acrylic resin, and fluorides and halides thereof.
また、前記セパレーターの前記アレイ領域を区画する隔壁で囲まれた領域は前記アレイ領域上に前記プローブと被験試料との相互作用のための開放系キャビティを構成することができる。 In addition, an area surrounded by a partition partitioning the array area of the separator can constitute an open cavity for the interaction between the probe and the test sample on the array area.
さらに、前記隔壁によって規定される前記アレイ領域の設計上の面積は、0.3mm2以上2000mm2以下とすることができる。好ましくは、3mm2以上90mm2以下とすることもできる。さらに、前記アレイ領域を1個以上400個以下備えることもでき、好ましくは1個以上144個以下備えることができる。Furthermore, the design area of the array region defined by the partition walls may be 0.3 mm 2 or more and 2000 mm 2 or less. Preferably, it may be a 3 mm 2 or more 90 mm 2 or less. Furthermore, it is possible to provide one or more and 400 or less array regions, preferably one or more and 144 or less.
さらにまた、前記隔壁によって規定される前記アレイ領域の設計上の面積(Sd)が90mm2以下であって、以下の式(1)で表されるプロービング有効面積率が70%以上とすることができる。
プロービング有効面積率(%)=Se[mm2]/Sd[mm2]×100 (1)
ただし、Seは、プローブと対象物との相互作用に基づくシグナル強度の変動係数が20%以下の領域の面積を表す。
なお、プロービングとは、対象物と選択的又は特異的な相互作用が可能なプローブを用いて対象物との間で当該相互作用を生じさせて対象物を探査、検出、確認等することを意味するものとする。なお、シグナル強度の変動係数とは、プローブアレイ上のプローブに対して相互作用すべき対象物を供給して得られる相互作用に基づくシグナルの変動係数(アレイ領域の微小領域から検出されるシグナル強度の標準偏差/アレイ領域の微小領域から検出されるシグナル強度の平均値)である。シグナル強度の変動係数は、アレイ領域内に単一種類のプローブの微小領域(例えばスポットなどが挙げられる。)を適数個形成し、このプローブに相互作用する対象物を供給してハイブリダイゼーションを行って、各微小領域から検出されるシグナルを測定し、これらのシグナル強度の標準偏差と平均値とを求めることによって得られる。また、シグナル強度の変動係数が20%以下の領域とは、アレイ領域内の適数個の微小領域のうち、上記シグナル強度の変動係数が20%以下となるような微小領域が存在する領域を意味するものとする。なお、シグナル強度の変動係数が20%以下の領域の輪郭は、当該変動係数を充足する微小領域群の最も外側にある微小領域によって規定することができる。また、シグナル強度の変動係数の算出の対象となる微小領域は、3個以上とすることが好ましく、より好ましくは20個以上である。Furthermore, the design area (Sd) of the array region defined by the partition walls is 90 mm 2 or less, and the probing effective area ratio represented by the following formula (1) is 70% or more. it can.
Probing effective area ratio (%) = Se [mm 2 ] / Sd [mm 2 ] × 100 (1)
However, Se represents the area of a region where the variation coefficient of the signal intensity based on the interaction between the probe and the object is 20% or less.
Note that probing means exploring, detecting, and confirming an object by causing the interaction with the object using a probe that can selectively or specifically interact with the object. It shall be. The signal intensity variation coefficient is a signal variation coefficient based on an interaction obtained by supplying an object to interact with a probe on a probe array (signal intensity detected from a micro area of the array area). Standard deviation / average value of signal intensity detected from a small area of the array area). The variation coefficient of the signal intensity forms an appropriate number of microscopic areas of a single type of probe (for example, spots) in the array area, and supplies an object that interacts with the probe to perform hybridization. And measuring the signals detected from each microregion and obtaining the standard deviation and average value of these signal intensities. In addition, the region where the variation coefficient of signal intensity is 20% or less is an area where there is a minute region where the variation coefficient of signal intensity is 20% or less among an appropriate number of minute regions in the array region. Shall mean. Note that the contour of a region where the variation coefficient of signal intensity is 20% or less can be defined by the minute region located on the outermost side of the minute region group that satisfies the variation coefficient. Further, the number of minute regions for which the variation coefficient of the signal intensity is to be calculated is preferably 3 or more, more preferably 20 or more.
また、区画化される前記アレイ領域は、当該アレイ領域内の前記隔壁から0.8mm以内の範囲を除外した領域でプロービングによって得られるシグナル強度の変動係数が20%以下となることも好ましい。また、区画化される前記アレイ領域は、深さが10μm以上240μm以下であることが好ましい。 Moreover, it is also preferable that the array area to be partitioned has a variation coefficient of signal intensity obtained by probing of 20% or less in an area excluding a range within 0.8 mm from the partition in the array area. The array area to be partitioned preferably has a depth of 10 μm or more and 240 μm or less.
また、区画化される前記アレイ領域は、以下の式(2)で表される比〔R〕が0.02以下とすることもできる。
R=d〔mm〕/Sd〔mm2〕 (2)
ただし、dはアレイ領域の深さ、Sdはアレイ領域の設計上の面積を表す。Moreover, the ratio [R] represented by the following formula | equation (2) can also be 0.02 or less for the said array area | region divided.
R = d [mm] / Sd [mm 2 ] (2)
Here, d represents the depth of the array region, and Sd represents the design area of the array region.
また、本態様においては、前記セパレーターは、複数の異なる高さの隔壁を形成可能とすることができる。さらに、前記セパレーターは、前記隔壁の少なくとも一部が除去されて前記隔壁の高さを減殺可能とすることもできる。この態様において、前記セパレーターは、10μm以上1000μm以下の範囲で複数の異なる高さの隔壁を形成可能とすることができる。また、前記セパレーターの隔壁は、前記プローブに対して被験試料を供給して反応させる反応時には、60μm以上の高さを有し、前記反応後の反応生成物のシグナル検出時には60μm未満の高さを有するようにすることもできる。この態様においては、前記アレイ領域の面積は、0.3mm2以上とすることができる。さらに、前記セパレーターは積層体構造を有することができる。また、前記セパレーターは、前記隔壁の少なくとも一部を除去可能な脆弱部を備えることができ、前記セパレーターは積層体であり、前記脆弱部は積層された層の界面部とすることもできる。Moreover, in this aspect, the separator can be capable of forming a plurality of partition walls having different heights. Furthermore, the separator may be capable of reducing the height of the partition wall by removing at least a part of the partition wall. In this embodiment, the separator can form a plurality of partition walls having different heights in the range of 10 μm to 1000 μm. Further, the partition wall of the separator has a height of 60 μm or more during a reaction in which a test sample is supplied to the probe for reaction, and has a height of less than 60 μm when a signal of the reaction product after the reaction is detected. It can also be made to have. In this embodiment, the area of the array region can be 0.3 mm 2 or more. Furthermore, the separator may have a laminate structure. The separator may include a fragile portion from which at least a part of the partition wall can be removed. The separator may be a laminate, and the fragile portion may be an interface portion of the stacked layers.
また、本態様においては、前記セパレーターは、前記隔壁の上方の少なくとも一部にアレイ領域上方を指向して張り出す張出し部を有することができる。さらに、前記張出し部は、前記アレイ領域の周囲全体にわたって備えられていてもよい。さらにまた、前記張出し部のアレイ領域上方に隔壁から張り出した部分の少なくとも被験液と接触可能な領域は疎水性領域を有することもできる。 In this aspect, the separator may have an overhanging portion that projects toward the upper side of the array region at least at a part of the upper side of the partition wall. Furthermore, the overhang portion may be provided over the entire periphery of the array region. Furthermore, at least a region of the portion that protrudes from the partition wall above the array region of the overhang portion that can contact the test solution can have a hydrophobic region.
また、前記張出し部の最下端の高さ(基板表面からの高さ)は、40μm以上990μm以下であってもよく、前記張出し部は、前記アレイ領域に固定化された前記プローブには到達しない範囲で張出していてもよい。さらに、前記張出し部の内周面によって規定さ
れる領域が、前記アレイ領域の前記プローブが固定化される領域としてもよい。さらにまた、前記張出し部の少なくとも一部が前記隔壁の残余の部分に対して一体化及び/又は除去可能としてもよいし、前記張出し部の全体が前記隔壁の残余の部分に対して一体化及び/又は除去可能としてもよい。Further, the height of the lowest end of the overhang portion (height from the substrate surface) may be 40 μm or more and 990 μm or less, and the overhang portion does not reach the probe fixed in the array region. You may overhang in the range. Furthermore, the region defined by the inner peripheral surface of the overhang portion may be a region where the probe in the array region is immobilized. Furthermore, at least a part of the overhanging part may be integrated and / or removable with respect to the remaining part of the partition wall, and the entire overhanging part may be integrated with the remaining part of the partition wall. It may also be removable.
また、本態様においては、前記セパレーターは、前記アレイ領域を区画する隔壁の高さの少なくとも一部を構成することができ、前記基板が前記アレイ領域を区画する隔壁の高さの少なくとも一部を構成していてもよい。 Further, in this aspect, the separator can constitute at least a part of the height of the partition wall that partitions the array region, and the substrate has at least a part of the height of the partition wall that partitions the array region. You may comprise.
また、本態様においては、前記1個以上のアレイ領域を識別可能な色彩及び/又は画像を有する識別層を備えることもできる。この場合、前記識別層を前記セパレーターの前記基板側に備えることができ、好ましくは、前記セパレーターが前記識別層を備えている。また、前記識別層は、印刷によって形成される層としてもよい。さらにまた、前記識別層は、前記1個以上のアレイ領域を識別可能な色彩を有していてもよいし、前記1個以上のアレイ領域を特定可能に、文字、数字、記号及び図形から選択されるいずれかあるいは2種以上の標識を有していてもよい。さらに、色彩と画像とを備えていてもよい。 Further, in this aspect, an identification layer having a color and / or an image capable of identifying the one or more array regions can be provided. In this case, the identification layer can be provided on the substrate side of the separator, and preferably, the separator includes the identification layer. The identification layer may be a layer formed by printing. Furthermore, the identification layer may have a color capable of identifying the one or more array areas, and can be selected from letters, numbers, symbols, and figures so that the one or more array areas can be specified. Any one or two or more kinds of labels may be included. Furthermore, you may provide the color and the image.
また、本発明の他の一つの態様によれば、多数個のプローブが1個以上のアレイ領域を形成して固定化された基板上の前記アレイ領域を区画するための隔壁を有するセパレーターが提供される。この態様においては、前記セパレーターの前記隔壁の上面に疎水性領域を有することが好ましい。なお、アレイ領域は複数個とすることができる。また、前記セパレーターは複数の異なる高さの隔壁を形成可能とすることができる。また、前記セパレーターは、前記隔壁の上方の少なくとも一部にアレイ領域上方を指向して張り出す張出し部を有することができる。 According to another aspect of the present invention, there is provided a separator having a partition for partitioning the array region on the substrate on which a plurality of probes form one or more array regions and are immobilized. Is done. In this aspect, it is preferable to have a hydrophobic region on the upper surface of the partition wall of the separator. A plurality of array regions can be provided. The separator may be capable of forming a plurality of partition walls having different heights. In addition, the separator may have an overhanging portion that projects toward the upper side of the array region at least at a part of the upper side of the partition wall.
また、セパレーターは、前記1個以上のアレイ領域を識別可能に色彩及び/又は画像を有する識別層を有することができる。この場合、前記識別層を前記基板側に備えることが好ましい。また、前記識別層は、印刷によって形成される層であってもよい。 The separator may have an identification layer having a color and / or an image so that the one or more array regions can be identified. In this case, the identification layer is preferably provided on the substrate side. Further, the identification layer may be a layer formed by printing.
なお、前記セパレーターは積層体構造を有していてもよい。さらに、前記セパレーターは、上記のいずれかに記載のプローブアレイ用とすることが好ましい。 The separator may have a laminated structure. Furthermore, it is preferable that the separator is for the probe array described above.
また、本発明の他の一つの態様によれば、プローブアレイであって、多数個のプローブが1個以上のアレイ領域を形成して固定化され、上記セパレーターによって1個以上の前記アレイ領域が区画化されるプローブアレイも提供される。なお、この態様のプローブアレイは、区画化されていないアレイ領域を備えるプローブアレイであり、この態様のプローブアレイに上記のセパレーターが装着されることで、区画化されたアレイ領域を有するプローブアレイが得られる。 According to another aspect of the present invention, there is provided a probe array in which a large number of probes are immobilized by forming one or more array regions, and the one or more array regions are formed by the separator. A compartmented probe array is also provided. In addition, the probe array of this aspect is a probe array provided with the array area | region which is not partitioned, The probe array which has the partitioned array area | region is mounted | worn by mounting said separator on the probe array of this aspect. can get.
本発明のさらに他の一つの態様によれば、プローブアレイの製造方法であって、多数個のプローブを、1個以上のアレイ領域を形成して基板に固定化する工程と、プローブが固定化された前記基板の表面に、該表面を区画可能な隔壁を備えるセパレーターを装着して、多数個の前記プローブを1個以上の前記アレイ領域に区画する工程と、を備える、製造方法が提供される。この態様においては、前記アレイ領域は複数個とすることができる。 According to still another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a probe array, the step of immobilizing a plurality of probes on a substrate by forming one or more array regions, and the probes being immobilized. Attaching a separator having a partition wall capable of partitioning the surface to the surface of the substrate, and partitioning the plurality of probes into one or more array regions. The In this embodiment, a plurality of the array regions can be provided.
本発明のさらに他の一つの態様によれば、核酸ハイブリダイズ方法であって、核酸プローブのプローブアレイの前記アレイ領域に核酸被験試料を含んだ被験液を供給して前記プローブとのハイブリダイズを実施する工程を備える、ハイブリダイズ方法も提供される。この方法においては、前記プローブアレイは、前記アレイ領域上にハイブリダイズのための開放系キャビティを有しており、前記ハイブリダイズ工程は、前記開放系キャビティに被験液を供給し、加湿条件下で行うことができる。 According to still another aspect of the present invention, there is provided a nucleic acid hybridization method, wherein a test solution containing a nucleic acid test sample is supplied to the array region of a probe array of nucleic acid probes to hybridize with the probe. There is also provided a hybridization method comprising the steps of performing. In this method, the probe array has an open system cavity for hybridization on the array region, and the hybridization step supplies a test solution to the open system cavity under humidified conditions. It can be carried out.
また、本発明の他の一つの形態によれば、プローブアレイを用いた反応方法であって、タンパク質プローブを備える上記いずれかに記載のプローブアレイの前記アレイ領域に被験液を供給して前記プローブとの反応を実施する工程を備える、反応方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a reaction method using a probe array, wherein a test solution is supplied to the array region of any one of the probe arrays described above comprising a protein probe, and the probe is used. There is provided a reaction method comprising the step of carrying out the reaction with.
本発明のさらに他の一つの形態によれば、プローブアレイを用いた反応方法であって、
区画化され、多数個のプローブが固定化された1個以上のアレイ領域を基板上に備えるプローブアレイの第1の高さの隔壁で区画された1個以上の前記アレイ領域に被験液を供給して反応させる反応工程と、前記隔壁がないか又は前記隔壁の高さを前記第1の高さよりも低い第2の高さに減じた状態で前記反応工程後の洗浄又は反応生成物の検出を行う後工程と、を備える、反応方法が提供される。According to still another aspect of the present invention, there is provided a reaction method using a probe array,
A test solution is supplied to one or more of the array areas partitioned by a first height partition wall of the probe array that is partitioned and has one or more array areas on which a plurality of probes are immobilized. And a reaction step for reacting and detecting washing or reaction products after the reaction step in a state where the partition wall is absent or the height of the partition wall is reduced to a second height lower than the first height. And a post-process.
この態様においては、前記反応工程に先だって、前記プローブを前記基板に固定化した後前記第1の高さの隔壁を前記基板上に形成する工程を備えることができる。また、前記反応工程の前記第1の高さの隔壁は、その上方の少なくとも一部にアレイ領域上方を指向して張り出す張出し部を有し、前記後工程においては、前記張出し部を除去して前記隔壁高さを前記第2の高さに減じた状態とすることができる。さらに、前記隔壁は、前記アレイ領域を区画可能なセパレーターを前記基板表面に付与して形成してもよく、前記セパレーターは積層体を用いてもよい。
In this aspect, prior to the reaction step, a step of forming the first height partition wall on the substrate after fixing the probe to the substrate can be provided. Further, the partition wall having the first height in the reaction step has an overhang portion that projects toward the upper portion of the array region at least at a part above the partition wall, and the overhang portion is removed in the post-process. Thus, the height of the partition wall can be reduced to the second height. Furthermore, the partition may be formed by applying a separator capable of partitioning the array region to the substrate surface, and the separator may be a laminate.
本発明の区画化され多数個のプローブが固定されたアレイ領域を基板上に備えるプローブアレイは、前記アレイ領域とその周囲とを区画する隔壁を有するセパレーターを備えることを特徴としている。本発明のプローブアレイによれば、アレイ領域は、アレイ領域とその周囲とを区画する隔壁を有するセパレーターが前記基板に装着されている。すなわち、基板に対して撥水性材料の印刷や浸漬などによる疎水性領域を形成することなくアレイ領域が区画化されている。このため、こうした処理を表面処理前に行うことや疎水性ないし撥水性領域がプローブアレイ調製段階で基板上に存在することによる基板表面の化学的性質の不均一化、表面処理の不均一化、プローブの形状、大きさ、固定化量の不均一化など、各種操作における不均一化を排除できる。この結果、アレイ領域内の化学的性質が均一化された区画化アレイ領域を形成できるし、プローブの固定化形態や固定量等が均一化されて良好なプロービングを実施できる区画化アレイ領域を形成できる。この結果、多検体、多項目のプロービングであっても効率的に行うことができる。 The probe array provided with the array area on which the plurality of partitioned probes are fixed on the substrate according to the present invention is characterized by including a separator having a partition partitioning the array area and its periphery. According to the probe array of the present invention, in the array region, a separator having a partition partitioning the array region and its periphery is mounted on the substrate. That is, the array region is partitioned without forming a hydrophobic region by printing or dipping a water repellent material on the substrate. For this reason, such treatment is performed before the surface treatment, and the chemical properties of the substrate surface are made non-uniform due to the presence of hydrophobic or water-repellent regions on the substrate in the probe array preparation stage. Non-uniformity in various operations such as non-uniformity in probe shape, size, and amount of immobilization can be eliminated. As a result, it is possible to form a partitioned array region in which the chemical properties in the array region are uniform, and to form a partitioned array region in which the probe immobilization form and amount are uniformed and good probing can be performed. it can. As a result, even multi-sample, multi-item probing can be performed efficiently.
また、本発明のセパレーターは、多数個のプローブが1個以上のアレイ領域を形成して固定化された基板上の前記アレイ領域を区画するための隔壁を有することを特徴としている。このため、このセパレーターを、多数個のプローブが1個以上のアレイ領域を形成して固定化されたプローブアレイに装着することで、本発明の区画化されたアレイ領域を有するプローブアレイを形成でき、この結果、上記と同様の各種の利点を得ることができる。 In addition, the separator of the present invention is characterized by having a partition for partitioning the array region on the substrate on which a plurality of probes form one or more array regions and are immobilized. Therefore, the probe array having the partitioned array region of the present invention can be formed by attaching this separator to a probe array in which a large number of probes form one or more array regions and are immobilized. As a result, various advantages similar to those described above can be obtained.
さらに、本発明のプローブアレイの製造方法は、多数個のプローブを1個以上のアレイ領域を形成可能なパターンで基板に固定化する工程と、プローブが固定化された前記基板の表面に、該表面を1個以上に区画可能な隔壁を備えるセパレーターを装着して、多数個の前記プローブを前記パターンで1個以上の前記アレイ領域に区画する工程と、を備えることを特徴としている。この方法によれば、アレイ領域の区画化を想定したパターンでプローブを固定し、その後に、セパレーターによって多数個のプローブを複数個のアレイ領域に区画する。このため、基板に対して撥水性材料の印刷や浸漬などによる疎水性領域を形成することなくアレイ領域が区画化されることになる。このため、こうした疎水性領域形成処理を省略できるとともに、こうした疎水性領域の存在による各種の上記した不均一化を排除して、好ましいプローブアレイを製造できる。なお、前記アレイ領域は複数個とすることが好ましい。 Furthermore, the method for producing a probe array of the present invention comprises a step of immobilizing a plurality of probes on a substrate in a pattern capable of forming one or more array regions, and a surface of the substrate on which probes are immobilized Mounting a separator having a partition wall whose surface can be partitioned into one or more, and partitioning a plurality of the probes into one or more array regions in the pattern. According to this method, the probes are fixed in a pattern that assumes the partitioning of the array region, and thereafter, a plurality of probes are partitioned into a plurality of array regions by the separator. For this reason, the array region is partitioned without forming a hydrophobic region by printing or dipping the water repellent material on the substrate. Therefore, such a hydrophobic region forming process can be omitted, and a preferable probe array can be manufactured by eliminating various types of non-uniformity due to the presence of such a hydrophobic region. The array area is preferably plural.
また、本発明の核酸ハイブリダイズ方法は、プローブアレイのアレイ領域に被験試料を含んだ被験液を供給して前記プローブとのハイブリダイズを実施する工程を備えることを特徴としている。この方法によれば、プローブアレイのアレイ領域において従来の区画化法に起因する各種の不都合が排除されているため、良好なハイブリダイズを実施できる。 In addition, the nucleic acid hybridization method of the present invention is characterized by comprising a step of supplying a test solution containing a test sample to the array region of the probe array and performing hybridization with the probe. According to this method, various inconveniences resulting from the conventional partitioning method are eliminated in the array region of the probe array, so that good hybridization can be performed.
また、本発明のプローブアレイは、セパレーターとして複数の異なる高さの隔壁を形成することができる。こうすることで、プローブと被験液との間で良好な反応を実現できる。すなわち、プローブの固定化、ブロッキング、反応、洗浄、シグナル検出等、プローブアレイの製造や反応工程等に応じて必要な高さでアレイ領域を区画することができる。例えば、プローブの固定化や表面処理時においては隔壁高さがこうした処理の妨げにならない程度の高さ又はゼロ(隔壁がない状態)とし、反応時等においては被験液のコンタミネーションを回避又は抑制可能な高さに設定し、洗浄やシグナル検出時においては、隔壁を低くあるいはゼロにすることが可能である。なお、隔壁高さをゼロにするには、セパレーターを基板から分離可能に形成すればよい。また、隔壁の高さを調整することにより、アレイ領域を含むキャビティに対する被験液の供給量の自由度も向上し、被験液の種類や反応の種類に応じて適切な被験液量で容易に反応させることができる。さらに、反応後においてアレイ領域毎に発色反応等させる場合においては隔壁の高さを維持又は高くすればよいし、そうでない場合には、隔壁を除去するか又は高さを減じればよい。 The probe array of the present invention can form a plurality of partition walls having different heights as a separator. By doing so, a good reaction can be realized between the probe and the test solution. That is, the array region can be partitioned at a required height according to probe array production, reaction process, etc., such as probe immobilization, blocking, reaction, washing, signal detection and the like. For example, the height of the partition wall is set to a height or zero (no partition wall) at the time of probe immobilization or surface treatment, and avoids or suppresses contamination of the test solution during reaction. It is possible to set the height as high as possible and to make the partition wall low or zero during washing and signal detection. In addition, what is necessary is just to form a separator so that isolation | separation from a board | substrate is possible in order to make a partition height into zero. In addition, by adjusting the height of the partition wall, the degree of freedom in the amount of test solution supplied to the cavity including the array region is improved, and reaction can be easily performed with an appropriate amount of test solution depending on the type of test solution and the type of reaction. Can be made. Furthermore, when the color reaction is performed for each array region after the reaction, the height of the partition wall may be maintained or increased. Otherwise, the partition wall may be removed or the height may be decreased.
また、本発明のプローブアレイは、また、隔壁の上方の少なくとも一部にアレイ領域を指向して張り出す張出し部を有することができる。こうすることで、隔壁で区画されたアレイ領域を含むキャビティに被験液が供給されるとき、他のアレイ領域との被験液のコンタミネーションを効果的に回避又は抑制でき、この結果、プローブと被験液との良好な反応を実現できる。さらに、こうした張出し部の被験液に接触する部位が疎水性領域を有する場合には、親水性の被験液についてより効果的にコンタミネーションを回避又は抑制できる。また、こうした張出し部によれば、隔壁14の高さを抑制しつつ十分なコンタミネーション抑制効果を得ることができる。なお、こうした張出し部を有する隔壁に対しても、張出し部の少なくとも一部が隔壁の残余の部分に対して一体化又は除去可能とすることで、プローブアレイの製造や各種操作や処理に妨げにならないでかつコンタミネーション抑制効果を発揮させることができる。
In addition, the probe array of the present invention can also have an overhang portion that projects toward the array region at least at a part above the partition wall. In this way, when the test solution is supplied to the cavity including the array region partitioned by the partition wall, the contamination of the test solution with other array regions can be effectively avoided or suppressed. A good reaction with the liquid can be realized. Furthermore, when the site | part which contacts the test liquid of such an overhang | projection part has a hydrophobic area | region, contamination can be avoided or suppressed more effectively about a hydrophilic test liquid. Moreover, according to such an overhang | projection part, sufficient contamination suppression effect can be acquired, suppressing the height of the
さらに、本発明のプローブアレイを用いた反応方法は、アレイ領域が第1の高さの隔壁で区画された状態でプローブと被験液とを反応させ、アレイ領域が前記第1の高さより低い第2の高さで区画されたあるいは隔壁がない状態で前記反応後の洗浄や検出等の各種後工程を実施するものである。こうすることで、プローブと被験液との間で良好な反応を実現できる。すなわち、既に説明したように、アレイ領域を区画する隔壁に求められる特性(高さ等)はアレイの製造、反応工程により異なっているため、隔壁高さを必要に応じ、すなわち、反応時には高く、その後の工程ではより低くすることで、プローブアレイ上で好ましい反応を実現できる。 Furthermore, in the reaction method using the probe array of the present invention, the probe and the test solution are reacted in a state where the array region is partitioned by the partition walls having the first height, and the array region is lower than the first height. Various post-processes such as washing and detection after the reaction are performed in a state of being partitioned at a height of 2 or having no partition walls. By doing so, a good reaction can be realized between the probe and the test solution. That is, as already described, since the characteristics (height, etc.) required for the partition walls that divide the array region differ depending on the manufacturing and reaction process of the array, the partition wall height is high as necessary, that is, during the reaction. By making it lower in the subsequent steps, a preferable reaction can be realized on the probe array.
以下、本発明のプローブアレイ、セパレーター、プローブアレイの製造方法及び核酸ハイブリダイズ方法について順に説明する。 Hereinafter, the probe array, separator, probe array production method and nucleic acid hybridization method of the present invention will be described in order.
(プローブアレイ)
本発明のプローブアレイ2の一実施形態を図1に示し、その詳細図を図2に示す。プローブアレイ2は、基板4とこの基板4とセパレーター12とを備えている。基板4上には、多数個のプローブ6が固定されたスポット状の微小な領域8を備えており、これらの微小領域8は、例えば、整列されて一つのアレイ領域10を形成している。(Probe array)
One embodiment of the
(プローブ)
本発明においてプローブ6とは、特に限定しないで、核酸、タンパク質、合成あるいは天然の化合物など、アレイ領域10上で被験液中の各種被験試料と相互作用の結果、直接あるいは間接的に相互作用に基づくシグナルを検出できるものであればよい。例えば、核酸同士は塩基対合に基づくハイブリダイゼーションという相互作用、タンパク質と核酸、タンパク質と低分子化合物、核酸と低分子化合物との特異的結合など、各種の相互作用を利用できる。(probe)
In the present invention, the
本発明のプローブアレイのプローブとしては最も典型的には核酸を用いることができる。核酸としては、少なくとも一部に核酸の塩基対合によって他の核酸とハイブリダイズす
るものであればよく、天然あるいは合成のヌクレオチドのオリゴマーおよびポリマーの双方を含み、さらにゲノムDNA、cDNAなどのDNA、PCR産物、mRNAなどのRNA、ペプチド核酸を含む概念である。核酸は、塩基対合によるハイブリダイズ反応による相互作用、タンパク質や低分子化合物との特異的結合による相互作用によりシグナルを検出することができる。Most typically, a nucleic acid can be used as a probe of the probe array of the present invention. The nucleic acid may be any nucleic acid that at least partially hybridizes with other nucleic acids by nucleic acid base pairing, and includes both natural and synthetic nucleotide oligomers and polymers, and further includes DNA such as genomic DNA and cDNA, The concept includes PCR products, RNA such as mRNA, and peptide nucleic acids. A nucleic acid can detect a signal by an interaction by a hybridization reaction by base pairing or an interaction by specific binding with a protein or a low molecular weight compound.
タンパク質としては、酵素、抗体、抗原やレセプター等を用いることができる。これらはそれぞれ基質、抗原及び抗体、核酸と特異的に反応するために、シグナルを検出することが可能となる。さらに、他の合成あるいは天然の化合物としては、コンビナトリアルケミストリーにより合成した各種の薬剤候補化合物が挙げられる。なお、本発明においては、これらの例示に限定されないで、標的化合物を検出できるものであればプローブ6として用いることができる。
As proteins, enzymes, antibodies, antigens, receptors, and the like can be used. Since these react specifically with the substrate, antigen, antibody, and nucleic acid, respectively, signals can be detected. Furthermore, other synthetic or natural compounds include various drug candidate compounds synthesized by combinatorial chemistry. In addition, in this invention, it is not limited to these illustrations, If it can detect a target compound, it can be used as the
プローブ6は、例えば、直径50μm〜500μm程度の微小領域8として基板4上に存在する。本発明においては、基板4に対するプローブ6の固定方法や固定形態は特に限定することなく、本出願時において公知の全ての形態を包含するものである。したがって、接触型のピンによるプローブ固定方法や非接触型のインクジェット法によるプローブ固定方法のほか、基板4上でプローブ6を合成する方法も含まれる。
For example, the
(基板)
基板4の形状や材質は特に限定しないが、従来のDNAチップやDNAマイクロアレイ等に用いられている各種の材料の他各種の材料を使用できる。例えば、ガラス、二酸化ケイ素、窒化ケイ素などのシリコン系セラミックスを含むセラミックス、シリコーン、ポリメチルメタクリレート、ポリ(メタ)アクリレートなどの樹脂、金、銀、銅等の金属などを用いることができる。所望の表面特性を付与するために適当なコートが施されていてもよい。なかでも、ガラス基板、シリコーン、アクリル樹脂を使用することができる。(substrate)
The shape and material of the substrate 4 are not particularly limited, but various materials other than various materials used in conventional DNA chips, DNA microarrays, and the like can be used. For example, ceramics including silicon ceramics such as glass, silicon dioxide, and silicon nitride, resins such as silicone, polymethylmethacrylate, and poly (meth) acrylate, metals such as gold, silver, and copper can be used. Appropriate coats may be applied to impart desired surface properties. Among these, a glass substrate, silicone, and acrylic resin can be used.
図2に示すように、基板4には、核酸など各種のプローブ6を基板4に固定するために、プローブ6の種類に応じた処理がなされてプローブ固定化層5を備えていることが好ましい。プローブ固定化層5の種類は特に限定しないが、例えば、核酸をプローブ6として固定する場合には、ポリリシンなどの陽電荷ポリマー層、核酸中の官能基あるいは核酸に付加した反応性基を結合可能なアルデヒド基やカルボキシル基を備えるポリマー層などをプローブ固定化層5として備えることができる。なお、基板4においてプローブ6を固定するべき領域は、多孔質であるなど微小な三次元形状を有している場合も含め実質的に平坦であることが好ましい。
As shown in FIG. 2, the substrate 4 is preferably provided with a probe-immobilized layer 5 that is processed according to the type of the
(アレイ領域)
基板4上には、アレイ領域10を有している。アレイ領域10は、微小領域8が形成された領域である。アレイ領域10は、多数個の微小領域8の集合体として形成されている。基板4上には、1個以上、好ましくは複数のアレイ領域10を有している。異なるアレイ領域10に異なるプローブ6のグループが固定化されていてもよい。本発明のプローブアレイ2におけるアレイ領域10は少なくとも周囲と区画されているかあるいは他のアレイ領域10と区画化されている。区画化されたアレイ領域10は、このアレイ領域10上に被験液が供給されたとき、この被験液の一定量がアレイ領域10内に保持され、周囲あるいは隣接するアレイ領域10に流出しないように区画化されていることが好ましい。これらのアレイ領域10に異なる被験試料を含む被験液を供給することで、多検体の(または異なる種類の)被験液を同時にアッセイできることになる。(Array area)
An
こうした区画化は、好ましくは、アレイ領域10にキャビティ7を形成するようになされている。キャビティ7とは、例えばアレイ領域10の少なくとも一部が開放された開放
系キャビティが挙げられる。典型的には、上方が開放された凹状キャビティである。また、キャビティ7としては、被験液の注入口を開閉可能に備える閉鎖系キャビティであってもよい。こうしたキャビティ7は、後述するセパレーター12によって形成される。こうしたキャビティ7は、プローブ6と被験試料との相互作用のための空間であり、プローブアレイ2が核酸プローブアレイの場合には、ハイブリダイズ反応のための空間となる。Such partitioning is preferably made to form
キャビティ7は、基板4自体の備える凹部や凸部によってその深さの一部が形成されていてもよい。例えば、基板4自体がアレイ領域10に対応する浅いウェルを有していてもよいし、逆に、平坦なアレイ領域10を区画する隔壁14の高さの一部に相当する高さの隔壁を有していてもよい。
A part of the depth of the
キャビティ7の深さ(後述する隔壁14の高さと同義である。)は、10μm以上240μm以下であることが好ましい。この範囲であれば、キャビティ7に保持された被験液の厚みにより、キャビティ7を構成する隔壁の影響を抑制して被験液の対流並びに被験試料の拡散を確保でき、その結果として高感度な検出が可能となる。より好ましくは、150μm以下であり、さらに好ましくは100μm以下である。なお、アレイ領域10の深さは、後述するように、基板4のプローブが固定された表面から隔壁14の頂面までの高さとすることができる。こうした距離は、例えば、各種のデジタル測長機などにより容易に測定できる。このようなキャビティ7の構造は、核酸ハイブリダイゼーションなど、水性媒体下でのプロービングを行う場合に好ましい。
The depth of the cavity 7 (which is synonymous with the height of the
さらに、キャビティ7の深さとアレイ領域10の設計上の面積との関係については、以下の式(2)で表される比〔R〕が0.02以下であることが好ましい。比Rがこの範囲であると、キャビティ7の隔壁14の影響を抑制して被験液の対流並びに被験試料の拡散を確保でき、その結果として高感度な検出が可能となる。このようなキャビティ7の構造も、核酸ハイブリダイゼーションなど、水性媒体下でのプロービングを行う場合に好ましい。
R=d〔mm〕/Sd〔mm2〕 (2)
ただし、dはアレイ領域の深さ、Sdはアレイ領域の設計上の面積を表す。Furthermore, as for the relationship between the depth of the
R = d [mm] / Sd [mm 2 ] (2)
Here, d represents the depth of the array region, and Sd represents the design area of the array region.
また、アレイ領域10の大きさ、すなわち、設計上のアレイ領域の面積(ハイブリダイズ面積)は、0.3mm2以上2000mm2以下であることが好ましい。この範囲であると、プローブと被験試料との相互作用に基づくシグナル強度の変動係数がよく抑制されるからである。0.3mm2以下であると、隔壁14の影響により被験液の対流並びに被験試料の拡散が阻害されやすくなり、2000mm2以上であると、被験液の対流並びに被験試料の拡散のみではシグナル強度の変動係数を抑制しにくくなる。より好ましくは3mm2以上90mm2以下である。なお、設計上のアレイ領域の面積とは、後述するセパレーター12の隔壁14によって規定される前記アレイ領域の内側の面積である。また、基板4上におけるアレイ領域10の個数は特に限定しないが、好ましくは、1個以上400個以下備えることができ、更に好ましくは1個以上144個以下備えることができる。既存インフラへの対応の観点から、96穴プレート程度のサイズでは400個以下、スライドガラスサイズであれば144個以下が好ましい。The size of the
(セパレーター)
基板4上には、アレイ領域10を区画化するセパレーター12を備えている。セパレーター12は、図1〜図4に示すように、アレイ領域10を区画化する隔壁14を備えている。セパレーター12における隔壁14は、アレイ領域10を周囲と区画するためのものであり、区画しようとするアレイ領域10の大きさや形状に対応されている。図3に示す形態では、隔壁14がグリッド状に交差し、隣接するアレイ領域10を区画可能となっており、図4に示す形態では、千鳥状にアレイ領域10を区画可能に千鳥状の隔壁14を有
している。なお、こうした区画化されたアレイ領域10は、図3及び図4に示す形態に限定するものではなく、一つあるいは2個以上のアレイ領域10をどのような形態で区画化するものであってもよい。なお、セパレーター12の隔壁は、個々のアレイ領域10の全体を取り囲むような形態の隔壁10となっていることが好ましい。(separator)
A
セパレーター12の隔壁14の形態は、区画化しようとするアレイ領域10の大きさ、数、形状によって異なるが、セパレーター12自体は、シート状体であることが好ましい。シート状態であれば、その平坦面を利用して基板4に対して装着するのが容易である。シート状体とは、全体形状を意味し、隔壁14の部分がスケルトン状であっても、セパレーター12の厚みと外形形態(幅や長さ等)からシート状であればよい。
The form of the
セパレーター12は、アレイ領域10を区画可能に基板4に対して装着されていればよい。したがって、基板4にセパレーター12を載置して治具等でこれらを挟んで固定することもできるが、図2に示すように、セパレーター12は、接着層16を介して基板4に対して固定されていることが好ましい。接着層16により固定されることで、プローブ6の固定化後において容易にセパレーター12を基板4に対して装着できる。接着層16は、具体的にはいわゆる強力でかつ長時間の接着性を発揮する接着剤を用いてもよいし、分離が容易な粘着剤を用いることもできる。接着層16を用いる装着は、セパレーター12がシート状体の場合に特に好ましい形態である。
The
セパレーター12は、その高さ、すなわち、隔壁14の高さが必要に応じて変更可能であることが好ましい。高さを増減可能に構成するには、セパレーター12が構成層の一体化及び/又は除去が可能な積層体構造を有することが好ましい。すなわち、セパレーター12を2層以上の層を有する積層体とし、少なくとも一つの界面において構成層を除去可能とすることで異なる高さを実現できる。一方、積層可能な構成層を有する積層可能な構造体としてもよい。さらには、分離及び一体化の双方が可能な積層体としてもよい。
It is preferable that the height of the
積層体においてはその界面部が脆弱部でありこの部分で一体化及び/又は除去可能に構成されることが好ましい。例えば、接着剤や粘着剤などの層により一体化又は除去可能に形成されていてもよいし、構成層自体の粘着性や密着性等によって一体化又は除去可能に構成されていてもよい。接着剤等によれば、構成層と構成層との間の接着強度を容易に調整でき、高さ調整時の操作性などを容易に確保することができる。さらに、構成層は機械的な嵌合等によって一体化又は分離可能に構成されていてもよい。構成層を一体化及び/又は除去可能とする界面部分は必要に応じて1箇所又は2箇所以上設けることができる。 In the laminated body, the interface portion is a fragile portion, and it is preferable that this portion is configured to be integrated and / or removable. For example, it may be formed so as to be integrated or removable by a layer such as an adhesive or a pressure-sensitive adhesive, or may be configured to be integrated or removable depending on the adhesiveness or adhesion of the component layer itself. According to the adhesive or the like, the adhesive strength between the constituent layers can be easily adjusted, and the operability during height adjustment can be easily ensured. Further, the constituent layers may be configured to be integrated or separable by mechanical fitting or the like. The interface part which makes a structure layer integral and / or removable can be provided in one place or two places or more as needed.
また、セパレーター12の高さを変更可能とするには、所定の高さ部位に脆弱部を有する構造体とすることができる。積層構造によらなくても構造的にあるいは材質的に脆弱な部位を有することで当該部位においてセパレーター12の一部を除去してその高さを減ずることができる。
Moreover, in order to be able to change the height of the
このような高さ可変の隔壁14を有するセパレーター12は、例えば、10μm以上1000μm以下の範囲で高さ調整が可能となっていることが好ましい。この範囲であると、反応時には、被験液のコンタミネーションを回避又は抑制できる隔壁14高さを構成できる一方、反応後においては洗浄やシグナル検出を妨げない程度の高さの隔壁とすることできる。より具体的には、反応時には、60μm以上であることが好ましい。60μm以上であると、被検液の供給量を十分に確保しつつ、アレイ移送時のアレイ領域間のコンタミネーションを良く抑制できるからである。より好ましくは200μm以上である。200μm以上であると、アレイ領域10を含むキャビティ7に供給した被験液の液面の高さが隔壁14を越えない状態でキャビティ7において反応させるのが容易になる。一方、その後の洗浄やシグナル検出等においては60μm未満であることが好ましい。60μm未
満であると洗浄時のアレイ領域に対する洗浄液の液廻りが良く、かつシグナル検出においては、一般的な既存装置(インフラ)への適用に支障をきたさないからである。より好ましくは50μm以下である。なお、隔壁14の高さは、後工程においても40μm以上であることが好ましい。40μm以上であると、隔壁14の上部を除去して隔壁14の高さを減じたときにおいても、反応後の被験液のアレイ領域10間のコンタミネーションを抑制できるからである。It is preferable that the height of the
また、セパレーター12は、隔壁14の上方の少なくとも一部にアレイ領域10を指向して張出す張出し部を備えることができる。この張出し部は、アレイ領域10を包囲する隔壁14の周囲全体にわたって形成されていてもよいし、一部にのみ形成されていてもよい。一部にのみ形成されている形態としては、例えば、前記周囲において対向する一対の隔壁にそれぞれ形成されていてもよいし、前記周囲全体にわたって適当な間隔をおいて不連続に多数個の張出し部が形成されていてもよい。
In addition, the
また、張出し部の形状も特に限定しない。張出し部は基板4の表面に平行に張出していてもよいし、斜め下方を指向して張出していてもよい。さらに張出し部は、その内周面が基板4の表面に対してドーム状等上方にテーパ状となるように切欠き状となっていてもよい。張出し部の張出し量は、好ましくはアレイ領域10に固定化されたプローブには到達されない範囲であることが好ましい。張出し部がプローブに到達されていると、被検試料を含む被検液を供給する際に、プローブ上に気泡を残留させてしまう等の不具合を生じることがあるからである。なお、換言すれば、張出し部を有する場合には、張出し部の最も張出した先端側によって規定される領域がアレイ領域10によってプローブが固定化される領域である。したがって、張出し部の先端は、隔壁14から0.8mm以内にあることが好ましい。
Further, the shape of the overhanging portion is not particularly limited. The overhanging portion may be overhanging parallel to the surface of the substrate 4 or may be overhanging obliquely downward. Further, the overhanging portion may have a notch shape such that the inner peripheral surface thereof is tapered upward such as a dome shape with respect to the surface of the substrate 4. The overhang amount of the overhang portion is preferably in a range that does not reach the probes immobilized on the
また、張出し部の最も下端の位置は、40μm以上990μm以下であることが好ましい。40μm以上であると張り出し部を撓ませて除去する場合でも、張り出し部とアレイ領域との接触、損傷を防ぐことができるからである。より好ましくは60μm以上であり、また、500μm以下である。 Moreover, it is preferable that the position of the lowest end of an overhang | projection part is 40 micrometers or more and 990 micrometers or less. This is because even when the overhanging portion is bent and removed when the thickness is 40 μm or more, contact and damage between the overhanging portion and the array region can be prevented. More preferably, it is 60 μm or more and 500 μm or less.
張出し部の被験液と接触可能な部位は後述する疎水性領域18を備えていることが好ましい。疎水性領域18を備えることにより、より効果的に被験液のコンタミネーションを回避又は抑制できる。被験液と接触可能な部位は、張出し部の基板4の表面と対向する下面又は内周面等が挙げられる。隔壁14の、張出し部の形成位置が比較的低い場合、例えば、張出し部の最上端の高さが60μm未満であって、張出し部が隔壁14の最上部に形成されているなど、張出し部の頂面が露出されている場合には、その頂面も疎水性領域18を備えていることが好ましい。張出し部に疎水性領域18を付与する場合、典型的には張出し部自体を後述する疎水材料で形成することが好ましい。
It is preferable that the portion of the overhanging portion that can come into contact with the test solution has a
張出し部はどのような形態で隔壁14に対してまたセパレーター12に対して備えられていてもよい。隔壁14の最上部に対して張出し部のみを装着し又は除去可能に設けることもできるし、予め隔壁14の最上部等の一部に備える形態であってもよい。また、こうした張出し部は、隔壁14で包囲されたアレイ領域10を含むキャビティ7の開口部(隔壁14の上端縁で構成される)の周縁を一部遮断するようなパッチ状体であってもよい。
The overhanging portion may be provided with respect to the
なお、張出し部を備えることで隔壁14の高さを抑制しつつ被験液等のコンタミネーションを抑制できる。
In addition, contamination with a test liquid or the like can be suppressed while suppressing the height of the
(識別層)
セパレーター12は、識別層を備えることができる。識別層は、1個以上の(好ましくは2個以上の)アレイ領域10を識別可能に色彩及び/又は画像を有していればよい。特に、目視によってアレイ領域10を識別可能に色等を有していることが好ましい。識別層は、アレイ領域10を識別可能にアレイ領域10の周囲に形成される。したがって、識別層は、例えば、セパレーター12において隔壁14を構成する平面領域(以下、隔壁相当領域ともいう。)におおよそ対応する平面形態を有することができる。識別層は、隔壁相当領域の全体にわたって色彩及び/又は画像を有していなくてもよい。例えば、アレイ領域10の周縁近傍にアレイ領域10を囲む枠状に形成されていてもよいし、アレイ領域10の周縁近傍の一部に形成されていてもよい。(Identification layer)
The
アレイ領域10の識別のために設けられる識別層は、基板4が透明な基板である場合には、適当な色彩を有していることが好ましい。例えば、セパレーター12の隔壁相当領域又はその一部に何らかの色彩は付されていることで、アレイ領域10を容易に視認できるようになる。また、セパレーター12の隔壁相当領域の個々のアレイ領域10の周縁近傍に、それぞれのアレイ領域10を特定できるような数字、文字、記号、図形やこれらの組み合わせからなる画像を有することにより、個々のアレイ領域10を特定して容易に識別できるようになる。
When the substrate 4 is a transparent substrate, the identification layer provided for identifying the
こうした識別層は、例えば、セパレーター12の形状に対応する着色フィルムであってもよいが、同様の形状であって印刷層又は印刷層を備えたフィルムであってもよい。識別層が印刷層を備えていると、印刷によって任意の色や画像を付与できるため好ましい。識別層は、単一の層から形成されていなくてもよい。2層以上の層が積層されて形成されていてもよい。2層以上の層は、異なる色彩や画像を有することができる。
Such an identification layer may be, for example, a colored film corresponding to the shape of the
識別層は、アレイ領域10を識別可能であればセパレーター12のどの部位に設けてもよい。すなわち、セパレーター12の最表面であってもよいが、最表面ではない内層側、すなわち、基板4側に設けられることが好ましい。基板4側に識別層を有することで、識別層を構成するインクなどの着色材と被験液との反応を抑制することができる。
The identification layer may be provided in any part of the
なお、こうした識別層は、アレイ領域10の識別や特定のみならず、プローブアレイ自体を識別するものであってもよい。色彩や画像でプローブアレイを識別することで誤操作を低減することができる。さらに、シグナル検出の方式や型式に併せて任意の色彩や画像を付与してもよい。また、こうした識別層によれば、アレイ領域10の位置を確認しつつ操作が可能であるので操作の確実性が向上する。さらに、プローブアレイの表裏の判断も容易になる。加えて、遮光性能の高い色や画像を有している場合には、下層にある接着層の劣化を抑制して、セパレーター12と基板4との固着性の低下を抑制できる。
Such an identification layer may identify not only the identification and identification of the
識別層は必ずしもセパレーター12に備えられていなくてもよい。基板4の表面に例えば、固定化層5を形成したあとであってセパレーター12の装着前にセパレーター12とは別個に装着するものであってもよい。さらに、固定化層5の形成に先立って基板4の表面に備えられるものであってもよいし、基板4の裏面に備えられるものであってもよい。
The identification layer is not necessarily provided in the
セパレーター12は、図2に示すように、基板4のプローブ固定化層5の表面に装着されていることが好ましい。プローブ固定化層5の形成後にセパレーター12が装着されて
いることにより、プローブ固定化層5は、アレイ領域10を区画する従来の疎水性領域の存在やその処理の影響に関わらず、均一に基板4の表面に形成されることになる。さらに、このことから、セパレーター12の隔壁に隣接するアレイ領域10の辺縁領域にも、他の部分と同様に均一にプローブ固定化層5等の表面処理層が形成され備えられることになる。なお、基板4が隔壁14の高さの一部に相当する高さの隔壁を備える場合には、こうした隔壁に対応するようにセパレーター12を装着すればよい。なお、基板4が隔壁14の一部を備える場合には、平坦な基板4と同様、こうした隔壁を備える基板4に対しても隔壁を含むそのアレイ領域10を形成する表面全体に表面処理を施してプローブ固定化層5を形成した後、セパレーター12が装着されることが好ましい。セパレーター12の材料は特に限定しないが、例えば、アクリル樹脂、熱可塑性エラストマー、天然あるいは合成ゴム、シリコーン、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ハロゲン化ビニル、ポリカーボネートなどの樹脂を用いることができる。また、セパレーター12は、可撓性を有していることが好ましく、また、透明性を有していてもよい。As shown in FIG. 2, the
セパレーター12の少なくとも一部に疎水性領域18を備えていることが好ましい。セパレーター12に疎水性領域18を備えさせることにより、水性の被験液に対する撥水性を発揮させ、被験液のアレイ領域10間におけるコンタミネーションを抑制できるとともに、結果としてキャビティ7の本来の容量を越えて多くの量の被験液をアレイ領域10内に保持させることができる。なお、本発明における疎水性領域は、少なくとも撥水性を示す表面特性を有する領域を意味し、好ましくは、親水処理など施されていない一般的なケイ酸ソーダガラスよりも高い撥水性を有する領域を意味する。
It is preferable that a
疎水性領域18は、また、キャビティ7に露出されていることにより、例えば、キャビティ7内での被験液の自然対流を促進する駆動力として作用し、例えば、ハイブリダイズなどの物質間相互作用を良好に発現させることができる。
Since the
疎水性領域18は、被験液の流出やコンタミネーション抑制、被験液のキャビティ7への被験液の保持能力を高める観点からは、セパレーター12の隔壁の頂部又は頂面に備えていることが好ましい。ここで、頂部又は頂面とは、いずれも、隔壁14の基板4と反対側の部分あるいは面である。また、キャビティ7内における物質相互作用を促進する観点からは、疎水性領域18はキャビティ7内に露出されるセパレーター12の領域に形成されていることが好ましく、例えば、隔壁14の内側(アレイ領域10側)である。
The
このような疎水性領域18の備える撥水性は、一般に平坦な表面における水の接触角で表現することができる。本発明における疎水性領域の水の接触角は、30°以上であることが好ましく、より好ましくは60°以上であり、さらに好ましくは70°以上である。最も好ましくは、90°以上である。なお、接触角とは、液滴を水平な固体板状に置いたときに液滴が固体と接している部分の角度をいうものとする。接触角は、静的接触角や臨界値としての前進接触角あるいは後退接触角、さらには動的接触角などをも用いることができるが、液滴法によって測定した静的接触角を用いることが好ましい。
Such water repellency of the
なお、静的接触角を測定する液滴法は、(1)接線法、(2)θ/2法および(3)3点クリック法がある。(1)の接線法は、読み取り顕微鏡等を利用してカーソルを液滴の接線に合わせて接触角を直接求める方法であり、(2)のθ/2法は、液滴の片端と頂点とを結ぶ直線と固体面との角度を2倍して接触角として求める方法であり、(3)の3点クリック法は、液滴と固体面との接点2ヶ所と頂点をコンピュータ画像上等でクリックして画像処理により求める方法である。これらの液滴法においては、上記(2)および(3)の方法にて接触角を求めることが好ましい。 The droplet method for measuring the static contact angle includes (1) tangent method, (2) θ / 2 method, and (3) three-point click method. The tangent method in (1) is a method for directly obtaining the contact angle by aligning the cursor with the tangent of the droplet using a reading microscope or the like, and the θ / 2 method in (2) The angle between the straight line connecting the two and the solid surface is doubled to obtain the contact angle. The three-point click method (3) uses two points of contact between the droplet and the solid surface and the vertexes on the computer image or the like. This is a method of clicking and obtaining by image processing. In these droplet methods, the contact angle is preferably obtained by the methods (2) and (3).
疎水性領域18は、セパレーター12自体の材質を疎水性材料とすることで構成することもできるし、疎水性領域18を形成しようとする領域に対して疎水性材料および/または疎水性(撥水性)を呈する表面形態や層を付与することによっても形成することができる。疎水性領域18を構成する疎水性材料としては、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ハロゲン化ビニル、ポリアミド、ポリイミド及びアクリル樹脂並びにこれらの樹脂のフッ化又は塩化物を挙げることができる。また、撥水性を呈する表面形態としては、例えば、各種材料表面に化学的な修飾や機械的処理により接触角が60°以上になるように粗面化された形態を挙げることができる。
The
こうしたセパレーター12は、プローブ6が固定化された基板4に装着されてプローブアレイ2を構成する。基板4に装着される前のセパレーター12は、それ自体独立して本発明の一態様を構成する。基板4に装着される前のセパレーター12は、接着層16をその基板4への装着面に備えることができ、接着層16は使用時まで剥離層により保護されていることが好ましい。
Such a
このようなプローブアレイ2においては、基板4の表面に対して従来なされていた疎水性領域の形成処理などがなされておらず、基板4上に疎水性領域が存在しないため、プローブ固定化層5などの表面処理が均一に施されている。さらに、このために、アレイ領域10内の全体に均一にプローブ固定化層5が付与されていることになり、アレイ領域10内におけるプローブ6の微小領域8の形成形態やプローブの固定化率などが均一化されている。すなわち、従来のようにアレイ領域10の辺縁領域においてプローブ6の微小領域8の形状が歪んだり、あるいは固定化効率がばらつく若しくは低いなどという不具合が解消されている。
In such a
以上のことから、本発明のプローブアレイ2は、従来のアレイに比較してアレイ領域10のプロービング有効面積率(%)が向上されている。プロービング有効面積率とは、設計上のアレイ領域の面積(Sd)に対するプロービング有効面積(Se)の割合である(以下の式(1)参照)。
プロービング有効面積率(%)=Se[mm2]/Sd[mm2]×100 (1)
ただし、設計上のアレイ領域の面積(Sd)は、隔壁14で囲まれたアレイ領域10内の面積であり、プロービング有効面積(Se)とは、当該アレイ領域10内においてプローブと対象物との相互作用を一定の精度以上で検出できる面積であって、相互作用に基づくシグナル強度の変動係数が20%以下の領域の面積とする。例えば、核酸プローブを用いたハイブリダイズ反応の場合には、ハイブリダイズによる蛍光などのシグナル強度の変動係数が20%以下の領域となる。プロービング有効面積率の概念図を図5に示す。From the above, the
Probing effective area ratio (%) = Se [mm 2 ] / Sd [mm 2 ] × 100 (1)
However, the area (Sd) of the designed array region is the area in the
プロービング有効面積率は、区画化されたアレイ領域10の設計上のアレイ領域の面積(Sd)によって異なるが、例えば、Sdが90mm2以下のときには、プロービング有効面積率は70%以上であることが好ましい態様である。このSdの場合、従来アレイでは、プロービング有効面積率は70%に到達していない(実施例1参照)。好ましくは、このSdにおいて、プロービング有効面積率が80%以上であり、より好ましくは85%以上である。The probing effective area ratio varies depending on the designed area (Sd) of the array area of the partitioned
また、本発明のプローブアレイ2の区画化されたアレイ領域10は、隔壁14から0.8mm以内の範囲を除外した領域において、プローブ6と被験試料との相互作用に基づくシグナル強度の変動係数が20%以下とすることができる。従来のアレイでは、隔壁14に対応する疎水性領域から1mm程度を除外しないとこのような均一性を確保できていない。好ましくは、0.6mm以内、さらに好ましくは、0.4mm以内、最も好ましくは0.3mm以内の範囲を除外した領域において前記変動係数が20%以下となる。なお、これらの各種アレイ領域において、変動係数は15%以下であることがより好ましく、さらに好ましくは10%以下である。なお、隔壁14から所定距離離れたライン上にある微小領域8のシグナル強度を測定し、その変動係数を算出することにより、こうした判定を行うことができる。
Further, the
(プローブアレイの製造方法)
次に、本発明のプローブアレイの製造方法について説明する。プローブアレイとして図1及び2に示すプローブアレイ2を例示して、図6を参照しながら本発明の製造方法について説明する。(Probing array manufacturing method)
Next, the manufacturing method of the probe array of this invention is demonstrated. The
本発明のプローブアレイの製造方法は、多数個のプローブ6を区画化された複数個のアレイ領域10を形成可能なパターンで基板4に固定化する工程と、プローブ6が固定化された前記基板4の表面に、該表面を複数個に区画可能な隔壁14を備えるセパレーター12を装着して、多数個の前記プローブ6を前記パターンで複数個のアレイ領域10に区画する工程と、を備えている。
The method for manufacturing a probe array of the present invention includes a step of fixing a plurality of
プローブ6の固定化工程では、プローブ固定化層5を備える基板4に対してプローブ6を各種の方法で供給する。プローブ6は、微小領域8を形成するように供給されることが好ましい。プローブ6の供給方法等は、既に述べたように特に限定しないし、また、プローブ6を基板4表面において合成する方法も排除されない。プローブ6は、後段で複数個のアレイ領域10を形成可能なパターンで供給される。例えば、図7に示すように、多数個の微小領域8が整列してなるアレイ領域10が基板4上にいくつか形成される。このパターンは、後段で装着されるセパレーター12の隔壁14によって規定されるアレイ領域10の区画形態に対応している。なお、基板4がアレイ領域10に対応する凹部や隔壁14の高さの少なくとも一部に対応する凸部を備えていてもよく、この場合にはこれらに対しても同様にプローブ固定化層5が付与されていることが好ましい。
In the step of immobilizing the
プローブ6の微小領域8のパターンが形成された基板4に対して、加熱処理、液中への浸漬、脱水・洗浄等、プローブ6とプローブ固定化層5との種類に応じた処理を行ってプローブ6を固定する。
The substrate 4 on which the pattern of the
本方法では、プローブ6の固定化に先立って、区画のための疎水性領域の形成処理も行われておらず、その結果、疎水性領域も基板4上に存在していない。このため、基板4上には均一にプローブ固定化層5が付与された状態となっており、この結果、プローブ6は固定化層5により確実に、より良好な形態で固定化されることになる。
In this method, prior to the immobilization of the
こうして多数個のプローブ6が、複数個の区画化されたアレイ領域10を形成可能なパターンで基板4に固定化されたプローブアレイが得られる。こうしたプローブアレイは、使用時にセパレーター12を装着することで区画化されたアレイ領域10を備えるプローブアレイとなる。したがって、セパレーター12が装着されず区画化されていないアレイ領域10を備えるプローブアレイは、このままの状態で保存可能であり、また、流通可能である。
In this way, a probe array in which a large number of
次いで、プローブ6が固定化された基板4の表面に、セパレーター12を装着する。基板4の最表層はプローブ6が固定化されたプローブ固定化層5であるので、セパレーター12はプローブ固定化層5に装着されることになる。セパレーター12は基板4の表面を複数個に区画可能な隔壁14を備えており、セパレーター12を基板4の表面に装着することにより、アレイ領域10を区画化できる。セパレーター12の装着方法及び装着形態には特に限定されず、接着層16を介してもよいし、治具等により基板4とセパレーター12とを挟持するようにしてもよい。
Next, the
このようにして得られるプローブアレイ6は、上記のとおりの構成を有することができる。したがって、本発明のプローブアレイの製造方法においては、既に説明したプローブアレイ6の各種形態を包含する。
The
(核酸のハイブリダイズ方法)
本発明のプローブアレイにおいて、プローブとして核酸プローブを用いることで、核酸被験試料を含む多数の又は異種の被験液を同時にハイブリダイズアッセイできる核酸ハイブリダイズ方法が提供される。すなわち、核酸ハイブリダイズ方法は、プローブアレイ2の区画化されたアレイ領域10に核酸被験試料を含んだ被験液を供給して核酸プローブ6とのハイブリダイズを実施する工程を備えている。このハイブリダイズ方法においては、アレイ領域10上にハイブリダイズのための開放系キャビティ7を有していることが好ましく、ハイブリダイズ工程では、開放系キャビティ7に被験液を供給し、加湿条件下でハイブリダイズを行うことが好ましい。こうすることで、被験試料液のコンタミネーションを回避して多数個の核酸被験液を同時にアッセイすることができる。(Method of hybridizing nucleic acid)
By using a nucleic acid probe as a probe in the probe array of the present invention, there is provided a nucleic acid hybridization method capable of simultaneously hybridizing and assaying a large number or different types of test solutions including a nucleic acid test sample. That is, the nucleic acid hybridization method includes a step of supplying a test solution containing a nucleic acid test sample to the partitioned
(プローブアレイを用いた反応方法)
本発明のプローブアレイを用いた反応方法は、多数個のプローブが固定化され区画化された1個以上のアレイ領域を基板上に備えるプローブアレイであって第1の高さを有する隔壁で区画された1個以上の前記アレイ領域に被験液を供給して反応させ、隔壁がないか又は隔壁の高さを前記第1の高さよりも低い第2の高さに減じた状態で前記反応工程後の洗浄又は反応生成物の検出を行うことが好ましい。ここで第1の高さは、例えば、10μm以上であることが好ましく、また1000μm以下であることが好ましい。また、例えば、第2の高さは、60μm未満であることが好ましく、より好ましくは50μm以下である。また、第2の高さは40μm以上であることが好ましい。なお、隔壁14を除去してもよいが、上記高さ以上の隔壁14を残すことにより、セパレーター12の上部を除去して隔壁14の高さを減ずる際において、アレイ領域10間のコンタミネーションを効果的に抑制できる。(Reaction method using probe array)
The reaction method using the probe array of the present invention is a probe array having one or more array regions on which a plurality of probes are immobilized and partitioned, and is partitioned by a partition wall having a first height. The reaction step is performed in a state in which the test solution is supplied to the one or more arrayed regions to be reacted, and there is no partition wall or the height of the partition wall is reduced to a second height lower than the first height. It is preferable to perform subsequent washing or detection of reaction products. Here, the first height is preferably 10 μm or more, for example, and preferably 1000 μm or less. For example, the second height is preferably less than 60 μm, more preferably 50 μm or less. The second height is preferably 40 μm or more. Although the
このように区画化されたアレイ領域10を有するプローブアレイを用いる反応において、必要に応じて隔壁14の高さを変更するには、その都度、隔壁14を形成するようなセパレーターを装着してもよいが、高さの変更が可能な本発明のセパレーター12を用いることが好ましい。こうしたセパレーター12によれば、反応から検出までの各種ステップに応じた高さの隔壁14を容易に構築でき、被験液のコンタミネーションを効果的に抑制しつつ、十分な被験液量の供給が可能であり、洗浄も容易であり、さらにシグナル検出にも適した厚みとすることができる。また、セパレーター12が張出し部を有する場合には、効果的に被験液のコンタミネーションを抑制できるため、隔壁14の高さを低くすることもできる。
In the reaction using the probe array having the partitioned
以下、本発明を、実施例を挙げて具体的に説明する。本実施例は、基板の表面処理コートの均一性を、化学操作(印刷による撥水性附与)後に表面コートした場合と表面コート後にセパレーターシートを貼付した場合とで比較するものである。比較方法は、3基板間のハイブリダイゼーションによって得られた蛍光強度の変動係数(CV:(標準偏差/平均値)×100(%))を隔壁に沿った列毎に算出して、CVが安定する距離を確定するとともに、ハイブリダイズ有効面積率の大小からコートの均一性を評価した。ハイブリダイズ有効面積率は、(安定したCVを得られたアレイ領域の面積/設計上のアレイ領域の面積)×100(%)と定義する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. In this example, the uniformity of the surface treatment coat of the substrate is compared between the case where the surface is coated after chemical operation (water repellency imparted by printing) and the case where a separator sheet is pasted after the surface coating. In the comparison method, the coefficient of variation (CV: (standard deviation / average value) × 100 (%)) of fluorescence intensity obtained by hybridization between three substrates is calculated for each column along the partition wall, so that the CV is stable. The uniformity of the coat was evaluated from the size of the effective area ratio of hybridization. The hybridization effective area ratio is defined as (area of array region where stable CV was obtained / area of designed array region) × 100 (%).
まず、ポリL−リジンでコートされたガラス基板上に、図8に示すように、複数区画に分けてラット由来のcDNAを99種スポットした。次いで、このガラス基板に対し、8
0℃で1時間加熱処理、ブロッキング溶液への浸漬処理(15分間)、及び沸騰した滅菌水中への浸漬処理(3分間)を施し、エタノールで脱水した後、遠心乾燥して、核酸プローブアレイ(区画化前)を作製した。なお、ブロッキング溶液は、70mM無水コハク酸、0.1Mホウ酸ナトリウム(pH8.0)、1−methyl−2−pyrrolidinoneとした。First, 99 kinds of rat-derived cDNA were spotted on a glass substrate coated with poly-L-lysine as shown in FIG. Then, for this glass substrate, 8
Heat treatment at 0 ° C. for 1 hour, immersion treatment in blocking solution (15 minutes), immersion treatment in boiled sterilized water (3 minutes), dehydration with ethanol, centrifugal drying, and nucleic acid probe array ( Before partitioning). The blocking solution was 70 mM succinic anhydride, 0.1 M sodium borate (pH 8.0), and 1-methyl-2-pyrrolidoneone.
複数のアレイ領域に区画化するセパレーターシートは、図9に示す構成を有しており、次のようにして作製した。すなわち、片面にシリコーン系撥水処理(水の接触角110°)を施したアクリルシート(t=0.037mm)の撥水処理面の反対面に両面接着シートと片面接着シートとを積層し、この積層体を図8に示す複数区画に対応するパターンで打ち抜いた。
A separator sheet that is partitioned into a plurality of array regions has the configuration shown in FIG. 9, and was produced as follows. That is, a double-sided adhesive sheet and a single-sided adhesive sheet are laminated on the opposite side of the water-repellent surface of an acrylic sheet (t = 0.037 mm) subjected to silicone-based water repellent treatment (
このセパレーターシートを、区画化前の核酸プローブアレイに貼付し、実施例の核酸プローブアレイを作製した。 This separator sheet was affixed to the nucleic acid probe array before compartmentalization, and the nucleic acid probe array of the Example was produced.
比較例の核酸プローブアレイは以下のようにして作製した。すなわち、図8に示すパターンに基づいて予め撥水材料をガラス基板に印刷し撥水材料を加熱凝固させた後にポリL−リジンでコートされたガラス基板を用意し、上記と同様にcDNAをスポット後、加熱処理、ブロッキング、洗浄及び乾燥を行い、セパレーターシートを貼付することなく比較例の核酸プローブアレイを作製した。 The nucleic acid probe array of the comparative example was produced as follows. That is, based on the pattern shown in FIG. 8, a glass substrate coated with poly-L-lysine is prepared after the water-repellent material is preliminarily printed on the glass substrate and the water-repellent material is heated and solidified. Thereafter, heat treatment, blocking, washing and drying were performed, and a nucleic acid probe array of a comparative example was produced without attaching a separator sheet.
次に、ラット由来のmRNAを基板あたり1μg使用して、細胞工学Vol.18 No.7 1999記載の手順に従いCy3標識cDNAを調製した。この被験液を、DNAアレイの各アレイ領域に 8μlずつ滴下し、ハイブリダイゼーションを終濃度(5×SSC,0.5%SDS)で行うこととした。このプローブアレイを、滅菌水を3ml封入したタイトボックスに設置し、静置してハイブリダイゼーションを実施した。ハイブリダイゼーション条件は、42℃、湿度100%RH、16時間とした。
Next, using 1 μg of rat-derived mRNA per substrate, Cell Engineering Vol. No. 18 7 Cy3-labeled cDNA was prepared according to the procedure described in 1999. 8 μl of this test solution was dropped into each array region of the DNA array, and hybridization was performed at a final concentration (5 × SSC, 0.5% SDS). This probe array was placed in a tight box containing 3 ml of sterilized water and allowed to stand for hybridization. Hybridization conditions were 42 ° C.,
所定時間経過後、プローブアレイを以下の3種溶液((2×SSC,0.1%SDS)溶液、(1×SSC)溶液、(0.1×SSC)溶液)中でこの順でそれぞれ5分振とうして洗浄した。洗浄後、遠心機(1000rpm,3分間)にてプローブアレイを乾燥させ、スキャナー(Packard BioChip Technologies社製Scan Array4000)にて蛍光を測定した。蛍光強度の測定値を、数値解析ソフト(Axon社製Gene Pix.Pro)を用いて数値化し、さらに、Excelを用いて実施例及び比較例それぞれ3枚の基板間のCVを算出し、CVの安定するスポットの壁面からの距離を確定するとともに、該距離からハイブリダイズ有効面積率を算出した。 After a predetermined time, the probe array was placed in the following three types of solutions ((2 × SSC, 0.1% SDS) solution, (1 × SSC) solution, (0.1 × SSC) solution) in this order 5 Washed by shaking. After washing, the probe array was dried with a centrifuge (1000 rpm, 3 minutes), and fluorescence was measured with a scanner (Scan Array 4000 manufactured by Packard BioChip Technologies). The measured value of the fluorescence intensity is digitized using numerical analysis software (Gene Pix. Pro manufactured by Axon), and further, the CV between the three substrates in each of the example and the comparative example is calculated using Excel, While determining the distance from the wall surface of the stable spot, the hybridization effective area ratio was calculated from the distance.
図10に示すように、実施例のプローブアレイ(表面コート後にシートを貼付して撥水性を附与したアレイ)は、比較例のプローブアレイ(撥水性附与後に表面コートを施したアレイ)に比べて、隔壁から短い距離でCVが安定していた。実施例のプローブアレイは隔壁から0.21mm、比較例のプローブアレイは0.88mmであった。 As shown in FIG. 10, the probe array of the example (array with a sheet applied after surface coating and imparted water repellency) is the same as the probe array of the comparative example (array with surface coating after imparting water repellency). In comparison, CV was stable at a short distance from the partition wall. The probe array of the example was 0.21 mm from the partition wall, and the probe array of the comparative example was 0.88 mm.
この距離の算出結果に基づくハイブリダイズ有効面積率は、以下のとおりとなった。
実施例のプローブアレイ:CVの安定する区画壁からの距離が0.21mm
ハイブリ有効面積率は、{(4−0.21×2)×(6−0.21×2)}/24=83.2%
比較例のプローブアレイ:CVの安定する区画壁からの距離が0.88mm
ハイブリ有効面積率は、{(4−0.88×2)×(6−0.88×2)}/24=39.5%The hybridization effective area ratio based on the calculation result of the distance was as follows.
Example probe array: CV distance from stable partition wall is 0.21 mm
Hybrid effective area ratio is {(4-0.21 × 2) × (6-0.21 × 2)} / 24 = 83.2%
Probe array of comparative example: distance from the stable partition wall of CV is 0.88 mm
Hybrid effective area ratio is {(4-0.88 × 2) × (6-0.88 × 2)} / 24 = 39.5%
図11にも示すように、実施例のハイブリダイズ有効面積率は比較例のハイブリダイズ有効面積率の約2.1倍に拡大していた。以上のことから、本発明プローブアレイによれば、隔壁周辺のコートムラを抑えることができ、均一性の高いアレイ領域を形成し、核酸プローブが有効に固定されていることがわかった。 As shown in FIG. 11, the hybridization effective area ratio of the example was expanded to about 2.1 times the hybridization effective area ratio of the comparative example. From the above, according to the probe array of the present invention, it was found that the coating unevenness around the partition wall can be suppressed, a highly uniform array region is formed, and the nucleic acid probe is effectively fixed.
本実施例は、アレイ領域の深さが、ハイブリダイゼーションの結果である蛍光強度に及ぼす影響を確認するものである。実施例1で作製したセパレーターシートにおいて、表面の撥水処理剤の種類と両面接着シート及び/又は片面接着シートの厚みとを調整して、2種類の撥水性(水の接触角として70°と110°)で各種の厚みのセパレーターシートを作製した。こうしたセパレーターシートを用いる以外は、実施例1と同様に操作して、実施例の核酸プローブアレイを作製し、ハイブリダイゼーションを行い、蛍光強度を測定し、数値化した。結果を図12に示す。 In this example, the effect of the depth of the array region on the fluorescence intensity as a result of hybridization is confirmed. In the separator sheet produced in Example 1, the type of the surface water-repellent treatment agent and the thickness of the double-sided adhesive sheet and / or single-sided adhesive sheet were adjusted to provide two types of water repellency (70 ° as the water contact angle). 110 °), separator sheets having various thicknesses were prepared. Except for using such a separator sheet, the same operation as in Example 1 was carried out to prepare the nucleic acid probe array of Example, hybridization was performed, and the fluorescence intensity was measured and digitized. The results are shown in FIG.
図12に示すように、アレイ領域の深さ(セパレーターシートの厚みでもある)が250μm近傍で蛍光強度が大きく変化することがわかった。この結果から、アレイ領域の深さは250μm以下であることが好ましいことがわかった。なお、撥水性の相違(ここでは、70°と110°)による蛍光強度の差は認められなかった。 As shown in FIG. 12, it was found that the fluorescence intensity greatly changed when the depth of the array region (also the thickness of the separator sheet) was around 250 μm. From this result, it was found that the depth of the array region is preferably 250 μm or less. Note that no difference in fluorescence intensity was observed due to the difference in water repellency (here, 70 ° and 110 °).
本実施例は、セパレーターシートの隔壁の上面の疎水性領域の撥水性がハイブリダイゼーションの結果である蛍光強度に及ぼす影響を確認するものである。実施例で作製したセパレーターシートにおいて、アクリルシートの表面処理の種類等を調整して各種の撥水性(水の接触角)のセパレーターシートを作製した。撥水性の異なるセパレーターシートを用いる以外は、実施例1と同様に操作して、実施例の核酸プローブアレイを作製し、ハイブリダイゼーションを行い、蛍光強度を測定し、数値化した。結果を図13に示す。 In this example, the effect of the water repellency of the hydrophobic region on the upper surface of the partition wall of the separator sheet on the fluorescence intensity as a result of hybridization is confirmed. In the separator sheet produced in the examples, various water repellency (water contact angles) separator sheets were prepared by adjusting the type of surface treatment of the acrylic sheet. Except for using separator sheets with different water repellency, the same operation as in Example 1 was carried out to prepare the nucleic acid probe array of the Example, perform hybridization, measure the fluorescence intensity, and quantify it. The results are shown in FIG.
図13に示すように、水の接触角は60°〜70°近傍において蛍光強度が大きく変化することがわかった。この結果から、セパレーターシートの撥水性は、水の接触角が60°以上であることが好ましく、より好ましくは70°以上であることがわかった。 As shown in FIG. 13, it was found that the fluorescence intensity changed greatly when the contact angle of water was around 60 ° to 70 °. From this result, it was found that the water repellency of the separator sheet was such that the water contact angle was preferably 60 ° or more, and more preferably 70 ° or more.
本実施例は、設計上のアレイ領域の面積とアレイ領域の深さが、ハイブリダイゼーションの結果である蛍光強度に及ぼす影響を確認するものである。実施例1で作製したセパレーターシートにおいて、両面接着シート及び/又は片面接着シートの厚みを調整して2種類の厚み(0.25mm及び0.1mm(アレイ領域の深さ))のセパレーターシートを作製するとともに、金型によるうち抜きパターンを1,4,9,16,25,36及び49mm2の合計7種類のシートを作製した。なお、表面処理による撥水性は実施例1と同様とした。これらのセパレーターシートを用いる以外は、実施例1と同様に操作して、実施例のプローブアレイを作製し、ハイブリダイゼーションを行い、蛍光強度を測定し、数値化した。結果を図14及び図15に示す。In this example, the influence of the design area of the array region and the depth of the array region on the fluorescence intensity as a result of hybridization is confirmed. In the separator sheet produced in Example 1, the thickness of the double-sided adhesive sheet and / or single-sided adhesive sheet was adjusted to produce separator sheets having two types of thickness (0.25 mm and 0.1 mm (depth of the array region)). At the same time, a total of seven types of sheets of 1, 4, 9, 16, 25, 36, and 49 mm 2 were prepared as punching patterns by the mold. The water repellency by the surface treatment was the same as in Example 1. Except for using these separator sheets, the same procedure as in Example 1 was followed to prepare the probe array of the Example, perform hybridization, measure the fluorescence intensity, and quantify it. The results are shown in FIGS.
図14には、アレイ領域の深さ(セパレーターシートの厚み)が0.25mmのときのアレイ領域の設計上の面積と蛍光強度との関係を示しているが、この図から明らかなように、アレイ領域の設計上の面積が15mm2以上においてそれ未満のときよりも蛍光強度が大きく変化するとともに、ほぼ一定値となった。アレイ領域の設計上の面積が15mm2のとき、アレイ領域の設計上の面積(mm2)に対するアレイ領域の深さ(mm)の比R(図14の右縦軸参照)は、0.02であり、アレイ領域の設計上の面積が増大していくと比Rはより小さくなる。FIG. 14 shows the relationship between the design area of the array region and the fluorescence intensity when the depth of the array region (the thickness of the separator sheet) is 0.25 mm. As is clear from this figure, The fluorescence intensity changed greatly and became a substantially constant value when the design area of the array region was 15 mm 2 or more and less than that. When the design area of the array region is 15 mm 2 , the ratio R of the array region depth (mm) to the design area (mm 2 ) of the array region (see the right vertical axis in FIG. 14) is 0.02. As the design area of the array region increases, the ratio R becomes smaller.
また、図15には、アレイ領域の深さが0.1mmのときのアレイ領域の設計上の面積と蛍光強度との関係を示しているが、アレイ領域の設計上の面積が5mm2以上においてそれ未満のときと比較して蛍光強度が大きく変化するとともにほぼ一定値となった。このときの上記比Rは、0.02(図15の右縦軸参照)であり、アレイ領域の設計上の面積が増大していくと比Rはより小さくなる。FIG. 15 shows the relationship between the design area of the array region and the fluorescence intensity when the depth of the array region is 0.1 mm. When the design area of the array region is 5 mm 2 or more, FIG. Compared with the case of less than that, the fluorescence intensity greatly changed and became a substantially constant value. The ratio R at this time is 0.02 (see the right vertical axis in FIG. 15), and the ratio R becomes smaller as the design area of the array region increases.
以上のことから、アレイ領域の設計上の面積(mm2)に対するアレイ領域の深さ(mm)の比は、0.02以下であることが好ましいことがわかった。From the above, it has been found that the ratio of the array area depth (mm) to the design area (mm 2 ) of the array area is preferably 0.02 or less.
本実施例は、高さ可変の隔壁を構成できるセパレーターシート及びさらに張出し部を備えるセパレーターシートを調製した例である。本実施例では、セパレーターシートを以下のように作製した以外は、実施例1と同様にして操作し、ハイブリダイズ反応、洗浄工程を実施した。 This example is an example of preparing a separator sheet that can constitute a partition wall having a variable height and a separator sheet that further includes an overhang portion. In this example, a hybridizing reaction and a washing step were performed in the same manner as in Example 1 except that the separator sheet was prepared as follows.
本実施例で作製したセパレーターシートを図16及び図17に示す。図16に示すセパレーターシート90は、基板側から、上下面にアクリル系両面接着剤層を備えるポリエチレン(PE)製両面接着シート100、上面にシリコンコーティングされた膜厚38μmのポリエチレンテレフタレート(PET)製シート101、下面にシリコン系接着剤層を有する膜厚90μmのポリエチレン製シート102、上記ポリエチレン製両面接着シート101及び膜厚145μmのPET製シート103を重ね合わせて、必要なパターンで打ち抜いて作製した。ここで、上層側のPE製シート102、両面接着シート101及びPET製シート103は全体で膜厚300μmとなっている。また、このセパレーターシートにおいては、PETシート101とPE製シート102との界面がシリコン系材料で構成されているため、シートの層厚全体で最も脆弱な界面部となっている。
The separator sheet produced in this example is shown in FIGS. The
図17に示すセパレーターシート110は、PET製シート103に替えてポリカーボネート製のシート104(膜厚145μm)を重ね、このポリカーボネート製シート104をアレイ領域内側に平行に張出し状になっている以外は、図16に示すセパレーターシート90と同様の構成を有している。なお、図17に示すこのセパレーターシートは、PE製両面接着シート100、PET製シート101、PE製シート102及びPE製両面接着シート100とPC製シート104はそれぞれ別個に打ち抜いた上で位置合わせして一体化して作製した。
The
これらのセパレーターシートをそれぞれアレイ領域が準備されたガラス製基板に貼り付けて、形成された各アレイ領域に対応するキャビティに被験液8μlを滴下したところ、ハイブリダイズのためにアレイを密閉ボックスに収容したり、さらにこの密閉ボックスをオーブンに設置する操作などにおいて、被験液のコンタミネーションを回避できた。図17に示すPC製の張出し部を備えるセパレーターシートを貼付した基板においては、液体は一層安定してキャビティ内に保持された。また、いずれのセパレーターシートを貼付した基板においても、ハイブリダイズ反応後、PET製シート101とPE製シート102との界面で上部層の膜厚300μmの積層体部分を容易に除去することができた。また、上層部分を除去して隔壁高さを低減させた状態で洗浄したことにより好ましい反応性が得られた。
Each of these separator sheets is attached to a glass substrate having an array area prepared, and 8 μl of a test solution is dropped into a cavity corresponding to each formed array area. The array is then stored in a sealed box for hybridization. In addition, contamination of the test solution could be avoided in the operation of installing this sealed box in the oven. In the substrate on which the separator sheet having a PC overhang portion shown in FIG. 17 was attached, the liquid was more stably held in the cavity. In addition, in any of the substrates to which the separator sheet was attached, after the hybridization reaction, the laminate portion having an upper layer thickness of 300 μm could be easily removed at the interface between the
本実施例は、識別層を有するセパレーターシートを調製し、このセパレーターシートを備えるプローブアレイを作製した例である。本実施例では、セパレーターシートを以下のように作製した以外は、実施例1と同様にして操作し、被験液をアレイ領域に注入した。 In this example, a separator sheet having an identification layer was prepared, and a probe array provided with this separator sheet was produced. In this example, the test solution was injected into the array region in the same manner as in Example 1 except that the separator sheet was prepared as follows.
本実施例で作製したセパレーターシート200及びプローブアレイ300を図18に示す。図18(a)に示すように、セパレーターシート200は、基板側から、アクリル系両面接着剤層を備えるポリエチレン(PE)製両面接着シート202と、上面にシリコンコーティング層、下面に識別層206を有する膜厚38μmのポリエチレンテレフタレート(PET)製シート204とを重ね合わせて、必要なパターンで打ち抜いて作製した。識別層206は、白色インクで全体が印刷されているとともに、表面から視認できる側に個々のアレイ領域に対応してアレイ領域の周縁に相当する位置に1〜24の数字が印刷されている。
The
実施例1と同様に操作して24個の区画に分けてプローブをスポットしたガラス基板に、このセパレーターシート200を両面接着シート202を介して貼り付けて24個のアレイ領域を有するプローブアレイ300を作製した。図18(b)に示すように、このプローブアレイ300では、白色の背景に透明な24個のアレイ領域が明示されるとともに、1〜24の数字によって個々のアレイ領域を容易に識別可能であった。形成された各アレイ領域のキャビティに被験液8μlを滴下する際、容易に個々のアレイ領域を視認でき、確実に被験液をアレイ領域に注入することができた。
A
本発明は、2005年3月25日に出願された日本国特許出願第2005−089403、2005年10月28日に出願された日本国特許出願第2005−315262号、2006年1月31日に出願された国際出願PCT/JP2006/301565,および2006年3月2日に出願された米国仮出願60/778,100を優先権主張の基礎としており、引用によりその内容のすべてが編入される。
The present invention relates to Japanese Patent Application No. 2005-089403 filed on March 25, 2005, Japanese Patent Application No. 2005-315262 filed on October 28, 2005, January 31, 2006. The international application PCT / JP2006 / 301565 filed and US
本発明は、試料中の核酸、タンパク質、合成あるいは天然の化合物などの検出装置の製造およびその検出結果を利用する産業に利用できる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the manufacture of detection devices for nucleic acids, proteins, synthetic or natural compounds in samples, and industries that use the detection results.
Claims (61)
1個以上の前記アレイ領域を区画する隔壁を有するセパレーターを前記基板に装着して備え、
前記隔壁によって規定される前記アレイ領域の設計上の面積(Sd)が90mm 2 以下であって、以下の式(1)で表されるプロービング有効面積率が70%以上である、プローブアレイ。
プロービング有効面積率(%)=Se[mm 2 ]/Sd[mm 2 ]×100 (1)
ただし、Seは、プローブと被験試料との相互作用に基づくシグナル強度の変動係数が20%以下の領域の面積を表す。 A probe array comprising one or more array regions on a substrate that are partitioned and have multiple probes immobilized thereon,
A separator having partition walls defining one or more array regions is mounted on the substrate ;
The probe array wherein the design area (Sd) of the array region defined by the partition walls is 90 mm 2 or less, and the probing effective area ratio represented by the following formula (1) is 70% or more.
Probing effective area ratio (%) = Se [mm 2 ] / Sd [mm 2 ] × 100 (1)
However, Se represents the area of a region where the variation coefficient of the signal intensity based on the interaction between the probe and the test sample is 20% or less.
1個以上の前記アレイ領域を区画する隔壁を有するセパレーターを前記基板に装着して備え、
区画化される前記アレイ領域は、当該アレイ領域内の前記隔壁から0.8mm以内の範囲を除外した領域でプロービングによって得られるシグナル強度の変動係数が20%以下となる、プローブアレイ。 A probe array comprising one or more array regions on a substrate that are partitioned and have multiple probes immobilized thereon,
A separator having partition walls defining one or more array regions is mounted on the substrate ;
The array area to be partitioned is a probe array in which a variation coefficient of signal intensity obtained by probing is 20% or less in an area excluding a range within 0.8 mm from the partition in the array area.
1個以上の前記アレイ領域を区画する隔壁を有するセパレーターを前記基板に装着して備え、
区画化される前記アレイ領域は、以下の式(2)で表される比〔R〕が0.02以下である、プローブアレイ。
R=d〔mm〕/Sd〔mm 2 〕 (2)
ただし、dはアレイ領域の深さ、Sdはアレイ領域の設計上の面積を表す。 A probe array comprising one or more array regions on a substrate that are partitioned and have multiple probes immobilized thereon,
A separator having partition walls defining one or more array regions is mounted on the substrate ;
The array area to be partitioned is a probe array in which the ratio [R] represented by the following formula (2) is 0.02 or less.
R = d [mm] / Sd [mm 2 ] (2)
Here, d represents the depth of the array region, and Sd represents the design area of the array region.
1個以上の前記アレイ領域を区画する隔壁を有するセパレーターを前記基板に装着して備え、
前記セパレーターは、複数の異なる高さの隔壁を形成可能である、プローブアレイ。 A probe array comprising one or more array regions on a substrate that are partitioned and have multiple probes immobilized thereon,
A separator having partition walls defining one or more array regions is mounted on the substrate ;
The separator can form a plurality of partition walls having different heights.
1個以上の前記アレイ領域を区画する隔壁を有するセパレーターを前記基板に装着して備え、
前記セパレーターは、前記隔壁の少なくとも一部が除去されて前記隔壁の高さを減殺可能である、プローブアレイ。 A probe array comprising one or more array regions on a substrate that are partitioned and have multiple probes immobilized thereon,
A separator having partition walls defining one or more array regions is mounted on the substrate ;
The separator is a probe array in which at least a part of the partition walls can be removed to reduce the height of the partition walls.
1個以上の前記アレイ領域を区画する隔壁を有するセパレーターを前記基板に装着して備え、
前記セパレーターは、前記隔壁の上方の少なくとも一部にアレイ領域上方を指向して張り出す張出し部を有する、プローブアレイ。 A probe array comprising one or more array regions on a substrate that are partitioned and have multiple probes immobilized thereon,
E Bei a separator having a partition wall for partitioning one or more of said array region and mounted on the substrate,
The separator is a probe array, wherein the separator has a projecting portion that projects toward an upper part of the array region in at least a part of the partition.
多数個のプローブが1個以上のアレイ領域を形成して固定化され、請求項43〜51のいずれかに記載のセパレーターによって1個以上の前記アレイ領域が区画化されるプローブアレイ。A probe array,
52. A probe array in which a large number of probes are immobilized by forming one or more array regions, and the one or more array regions are partitioned by the separator according to any one of claims 43 to 51 .
請求項41に記載のプローブアレイの前記アレイ領域に核酸被験試料を含んだ被験液を供給して前記プローブとのハイブリダイズを実施する工程を備える、ハイブリダイズ方法。A nucleic acid hybridization method comprising:
42. A hybridization method comprising a step of supplying a test solution containing a nucleic acid test sample to the array region of the probe array according to claim 41 and performing hybridization with the probe.
前記ハイブリダイズ工程は、前記開放系キャビティに被験液を供給し、加湿条件下で行う、請求項54に記載のハイブリダイズ方法。The probe array has an open cavity for hybridization on the array region,
55. The hybridization method according to claim 54 , wherein the hybridization step is performed under humidified conditions by supplying a test solution to the open system cavity.
請求項42に記載のプローブアレイの前記アレイ領域に被験液を供給して前記プローブとの反応を実施する工程を備える、反応方法。A reaction method using a probe array,
43. A reaction method comprising a step of supplying a test solution to the array region of the probe array according to claim 42 and performing a reaction with the probe.
多数個のプローブが固定化され区画化された1個以上のアレイ領域を基板上に備えるプローブアレイの第1の高さを有する隔壁で区画された1個以上の前記アレイ領域に被験液を供給して反応させる反応工程と、
前記隔壁がないか又は前記隔壁の高さを前記第1の高さよりも低い第2の高さに減じた状態で前記反応工程後の洗浄又は反応生成物の検出を行う後工程と、
を備える、反応方法。A reaction method using a probe array,
A test solution is supplied to one or more of the array regions partitioned by a partition wall having a first height of the probe array having one or more array regions on which a plurality of probes are immobilized and partitioned. A reaction step of reacting,
A post-process for performing washing after the reaction step or detecting a reaction product in a state where the partition is absent or the height of the partition is reduced to a second height lower than the first height;
A reaction method comprising:
前記後工程においては、前記張出し部を除去して前記隔壁高さを前記第2の高さに減じた状態とする、請求項57又は58に記載の反応方法。The partition wall having the first height in the reaction step has an overhanging portion protruding toward the upper side of the array region at least at a part above the partition wall,
59. The reaction method according to claim 57 or 58 , wherein in the post-process, the overhanging portion is removed to reduce the partition wall height to the second height.
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