JP4881779B2 - Fine particle arrangement method, device in which fine particles are arranged, and device for creating a device in which fine particles are arranged - Google Patents

Fine particle arrangement method, device in which fine particles are arranged, and device for creating a device in which fine particles are arranged Download PDF

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本発明は、微粒子を基板の所定位置に配置する微粒子配置方法に関する。例えば、単一の生体分子を保持した単一の微粒子の基板上への配列方法、これを用いて作製したデバイス、及びその作製装置に関する。より具体的には、例えば、DNAやRNAなどの核酸の塩基配列を解読するためのデバイスの製造方法に係わる。   The present invention relates to a fine particle arrangement method for arranging fine particles at predetermined positions on a substrate. For example, the present invention relates to a method for arranging a single microparticle holding a single biomolecule on a substrate, a device manufactured using the same, and a manufacturing apparatus thereof. More specifically, for example, the present invention relates to a device manufacturing method for decoding the base sequence of a nucleic acid such as DNA or RNA.

DNAの塩基配列を解読する作業は、DNAシーケンスと呼ばれる。現在、DNAシーケンシングは、巧妙なDNA断片調整法であるサンガー法と、キャピラリー電気泳動法とを組み合わせた方法が広く普及している。しかし、テーラーメイド医療などの観点から、安価かつ簡便な新規DNAシーケンシング技術の開発が世界的に進められている。次世代シーケンシングの代表的な方法としてParallel bead assay法、Sequence by ligation 法などを挙げることができる。それらの技術の中でも、非特許文献1,2にみられるように、単分子シーケンシング方式は、DNAの分子数までカウントすることが可能であると同時に、コストの面でもPCRを用いないため安価であり、期待されている。   The operation of decoding the DNA base sequence is called a DNA sequence. Currently, for DNA sequencing, a method combining a Sanger method, which is a clever DNA fragment preparation method, and capillary electrophoresis is widely used. However, from the viewpoint of tailor-made medical care and the like, development of a new DNA sequencing technique that is inexpensive and simple is underway worldwide. Typical methods for next-generation sequencing include the Parallel bead assay method and the Sequence by ligation method. Among these technologies, as seen in Non-Patent Documents 1 and 2, the single molecule sequencing method can count up to the number of DNA molecules, and at the same time is inexpensive because it does not use PCR. Is expected.

単分子シーケンス方式においては、非特許文献3にあるように、基板にDNAなどをランダムに固定して、その塩基配列を決定する方法が提案されている。分析すべき試料DNA断片を基板表面に1分子ずつランダムに固定し、ほぼ1塩基ずつ伸張させて、その結果を蛍光計測より検出することにより塩基配列を決定するものである。   In the single molecule sequencing method, as described in Non-Patent Document 3, a method is proposed in which DNA or the like is randomly fixed on a substrate and its base sequence is determined. A sample DNA fragment to be analyzed is randomly fixed to the surface of the substrate one molecule at a time, extended by about one base at a time, and the result is detected by fluorescence measurement to determine the base sequence.

一方、ナノ粒子、特に金属ナノ粒子、あるいは金属微粒子は、ナノ材料として期待されている。非特許文献4に報告されているように、一般に結晶を持つ材料は、周りを同種の原子で囲まれているほうがエネルギー的には低く安定になる。反対に、隣に原子が存在しない表面などでは、結合のために伸ばした原子の手が結合相手を見つけられず不安定な状態になる。即ち、表面に存在する原子はエネルギー的にバルク中よりも高い状態になるので、金属粉末は内部のエネルギーに対して表面積の割合が大きくなると不安定になる。次第にサイズを小さくしてナノレベルに到達することで、バルクでは考えられない様々な物性が予測されるようになってきている。   On the other hand, nanoparticles, especially metal nanoparticles, or metal particles are expected as nanomaterials. As reported in Non-Patent Document 4, a material having a crystal generally becomes lower in energy and stable when surrounded by the same kind of atoms. On the other hand, on the surface where there is no atom next to it, the hands of the atoms extended for bonding cannot find the bonding partner and become unstable. That is, since atoms present on the surface are in a state of being higher in energy than in the bulk, the metal powder becomes unstable when the ratio of the surface area to the internal energy increases. By gradually reducing the size and reaching the nano level, various physical properties that cannot be considered in the bulk have been predicted.

また、1分子蛍光は微弱であるが、近年、蛍光の増強法として、金表面にエバネッセント波をカップルさせると表面プラズモン波が発生することが知られている。非特許文献5などには、この表面プラズモン波を用いた1分子蛍光の増強が報告されている。更に、孤立したナノ粒子である金微粒子に蛍光分子を固定すると、金微粒子近傍に強力な電磁場が発生し、蛍光発光が10倍以上増強される。   In addition, although single-molecule fluorescence is weak, in recent years, it is known that surface plasmon waves are generated when an evanescent wave is coupled to a gold surface as a fluorescence enhancement method. Non-Patent Document 5 and the like report enhancement of single molecule fluorescence using this surface plasmon wave. Furthermore, when fluorescent molecules are immobilized on gold fine particles, which are isolated nanoparticles, a strong electromagnetic field is generated in the vicinity of the gold fine particles, and the fluorescence emission is enhanced 10 times or more.

また、1本鎖オリゴDNA分子を1個の金微粒子上に固定する方法が、特許文献6に報告されている。オリゴDNAと金微粒子を混合し、オリゴDNA末端の官能基を金微粒子表面上に共有結合させる。この後、ゲル電気泳動を行い、1本の1本鎖オリゴDNAを固定した金微粒子を選択的に回収する。この方法により1本の1本鎖オリゴDNAを固定した金微粒子を調整することが可能である。   Patent Document 6 reports a method of immobilizing single-stranded oligo DNA molecules on one gold fine particle. The oligo DNA and gold fine particles are mixed, and the functional group at the oligo DNA end is covalently bonded to the gold fine particle surface. Thereafter, gel electrophoresis is performed to selectively collect gold fine particles on which one single-stranded oligo DNA is immobilized. By this method, it is possible to prepare gold fine particles on which one single-stranded oligo DNA is immobilized.

また、インクジェット技術を用いて製造したオリゴDNAマイクロアレイが販売されている。スライドガラス上にヌクレオチド合成試薬を正確な位置に順次スポットすることにより、スライド上でホスホアミダイト反応を行う。これを60回繰り返すことにより、スライドガラス上で60塩基長のオリゴをin situ 合成する。スライドガラス上に異なる塩基配列からなるスポットを4万以上形成することが可能である。スポット径は20μmである。この技術については非特許文献7に述べられている。   In addition, oligo DNA microarrays manufactured using inkjet technology are on the market. The phosphoramidite reaction is performed on the slide by sequentially spotting the nucleotide synthesis reagent at the correct position on the slide glass. By repeating this 60 times, an oligo of 60 base length is synthesized in situ on a slide glass. It is possible to form 40,000 or more spots having different base sequences on the slide glass. The spot diameter is 20 μm. This technique is described in Non-Patent Document 7.

一方、現在実用化されているインクジェット方式(ピエゾ方式やサーマル方式)では4ピコリットル(直径20μm程度の球体積に相当)を下回るような微小量の液体の吐出は困難であった。しかし、特許文献1にあるように、近年超微細径のノズルを用いることで超微細径の流体液滴の吐出が可能となってきている。これらの技術革新により、従来技術と比較して1/1000以下であるフェムトリットル(直径1μm程度の球体積に相当)の超微細液滴の吐出が可能となっている。この技術により、安定分散した金属ナノ粒子ペーストをインクとして用い、ガラス基板やポリイミド基板上に数μm幅の金属微細配線の直接描画が報告されている。   On the other hand, in the ink jet method (piezo method or thermal method) currently in practical use, it is difficult to discharge a minute amount of liquid that is less than 4 picoliters (corresponding to a sphere volume with a diameter of about 20 μm). However, as disclosed in Patent Document 1, in recent years, it has become possible to discharge ultrafine fluid droplets by using ultrafine nozzles. These technical innovations enable ejection of ultra-fine droplets of femtoliters (corresponding to a sphere volume with a diameter of about 1 μm) that is 1/1000 or less compared to the prior art. With this technique, it has been reported that a metal nanoparticle paste stably dispersed is used as an ink, and direct drawing of a metal fine wiring having a width of several μm on a glass substrate or a polyimide substrate is reported.

また、nm程度の金属微粒子を簡便に観察する手段として暗視野顕微鏡法を挙げることができる。暗視野顕微鏡は、非特許文献8に詳しく説明されている。暗視野顕微鏡法は、試料へ斜めから光を照射して、生じた散乱光や反射光を観察する方法である。この方法では、明視野顕微鏡とは逆に、視野の背景が黒く抜け、試料が光って見える。また、通常の光学顕微鏡に暗視野コンデンサーを挿入するだけでこの方法が実現できる。物体表面や内部の微細な構造の観察には不向きであるが、可視光の波長よりも小さな物体の存在を高いコントラストで観察することが可能である。暗視野顕微鏡法によれば直径20nmのべん毛線維もはっきりと観察可能である。高輝度照明を用いて屈折率の高い直径4nmの金属微粒子を検出することも可能である。ただし、タンパク質からなる生体超分子を溶液中で観察する場合、直径15nm程度が限界である。   Moreover, dark field microscopy can be mentioned as a means for easily observing metal fine particles of about nm. The dark field microscope is described in detail in Non-Patent Document 8. Dark field microscopy is a method of observing scattered light and reflected light generated by irradiating a sample with light obliquely. In this method, contrary to the bright field microscope, the background of the visual field is black and the sample appears to shine. In addition, this method can be realized simply by inserting a dark field condenser into an ordinary optical microscope. Although it is not suitable for observing the fine structure of the object surface or inside, it is possible to observe the presence of an object smaller than the wavelength of visible light with high contrast. According to dark field microscopy, flagellar fibers with a diameter of 20 nm can be clearly observed. It is also possible to detect metal fine particles with a high refractive index of 4 nm in diameter using high-intensity illumination. However, when observing biological supramolecules composed of proteins in solution, the limit is about 15 nm in diameter.

特開2004−165587JP2004165559 Nature,vol437,pp376,2005Nature, vol437, pp376,2005 Science, vol309, pp1728, 2005Science, vol309, pp1728, 2005 Proc.Natl.Acad.Sci.USA, vol.100(7), pp3960, 2003Proc.Natl.Acad.Sci.USA, vol.100 (7), pp3960, 2003 『金属ナノ粒子ペーストのインクジェット微細配線』、pp.3, シーエムシー出版、2006“Inkjet fine wiring of metal nanoparticle paste”, pp.3, CMC Publishing, 2006 Physical Review Letters, vol97, pp017402, 2006Physical Review Letters, vol97, pp017402, 2006 Nano Lett, vol1, pp32, 2001Nano Lett, vol1, pp32, 2001 『ラボマニュアル DNAチップとリアルタイムPCR』、pp46, 講談社サイエンティフィク、2006“Lab Manual: DNA Chips and Real-Time PCR”, pp46, Kodansha Scientific, 2006 『限界に迫る生物顕微鏡』、pp17,学会出版、1991"Biological microscope approaching the limit", pp17, Society Press, 1991

本願発明者が鋭意検討した結果、次のことが判明した。   As a result of intensive studies by the present inventor, the following has been found.

上述したように、従来の単分子シーケンス方式では、分析すべき試料DNA断片分子が基板面にランダムに固定される。それ故、例えば、DNA分子同士の間隔が平均1μmになるように調整した場合、分子間の距離が1μmより大きな場合もあれば、1μmより近接する場合も存在する。従って、DNA分子が基板面にランダムに固定される場合、DNA分子同士の平均間隔より細かな間隔で蛍光像を検出する必要がある。平均間隔1μmでランダムに固定されたDNA分子を互いに分離して検出するためには、基板面に換算して、1μmの数10分の1間隔で計測する必要がある。つまり、DNA分子がランダムに固定されている場合とDNA分子が格子状に規則正しく理想的に固定されている場合とを比較すると、前者では計測に数100倍の画素数が必要になる。高画素数の2次元センサは低画素数のそれよりも高価である為、検出系の2次元センサのコストを低減させるために、DNA分子を基板に1μm程度の間隔で規則正しく固定することが望まれる。   As described above, in the conventional single molecule sequencing method, sample DNA fragment molecules to be analyzed are randomly fixed on the substrate surface. Therefore, for example, when the distance between DNA molecules is adjusted to be 1 μm on average, the distance between the molecules may be larger than 1 μm or may be closer than 1 μm. Therefore, when DNA molecules are randomly fixed on the substrate surface, it is necessary to detect fluorescent images at an interval finer than the average interval between DNA molecules. In order to separate and detect DNA molecules fixed at random with an average interval of 1 μm from each other, it is necessary to measure at intervals of several tenths of 1 μm in terms of the substrate surface. That is, comparing the case where the DNA molecules are randomly fixed and the case where the DNA molecules are regularly and ideally fixed in a lattice shape, the former requires several hundred times the number of pixels for measurement. Since a two-dimensional sensor with a large number of pixels is more expensive than that with a small number of pixels, in order to reduce the cost of the two-dimensional sensor in the detection system, it is desirable to regularly fix DNA molecules to the substrate at intervals of about 1 μm. It is.

また、金微粒子を基板上に規則正しく配置する方法として、EB法が考えられる。電子線により、1μm間隔で10−100nm程度の大きさのレジストを除去し、その露出面を官能基で修飾し、金微粒子と共有結合させる方法である。しかし、EB法は電子線で一筆書きするものであるため、スループットの向上が難しく、また、コストがかかるという問題も予想される。EB法を、金微粒子を規則正しく固定した基板の量産に用いることは困難と考えられる。従って、低コストで金微粒子を基板上に規則正しく効率よく配置する方法が求められた。   Further, an EB method is conceivable as a method for regularly arranging the gold fine particles on the substrate. This is a method in which a resist having a size of about 10 to 100 nm is removed with an electron beam at intervals of 1 μm, the exposed surface is modified with a functional group, and covalently bonded to gold fine particles. However, since the EB method is one-stroke writing with an electron beam, it is difficult to improve the throughput and a problem that costs increase is also expected. It is considered difficult to use the EB method for mass production of a substrate in which gold fine particles are regularly fixed. Therefore, a method for arranging gold fine particles regularly and efficiently on a substrate at low cost has been demanded.

計測の対象となる単一生体分子を固定した金属微粒子を1個ずつμmオーダーの間隔で基板上に規則正しく、高速かつ安価に配置する方法は報告されていない。   There has been no report on a method for regularly, rapidly and inexpensively arranging metal fine particles on which a single biomolecule to be measured is fixed on a substrate at intervals of μm order one by one.

本発明の目的は、単一生体分子等を固定できる微粒子等を1個ずつμmオーダーの間隔で基板等に規則正しく、高速かつ安価に配置することに関する。   An object of the present invention relates to the regular, high-speed and low-cost arrangement of fine particles or the like that can immobilize a single biomolecule or the like on a substrate or the like at intervals of μm order.

本発明は、所定確率で微粒子等を含む液滴を基板等に配置し、所定位置における微粒子等の存在を判定し、基板等の所定位置に微粒子等を配置することに関する。   The present invention relates to placing droplets containing fine particles or the like on a substrate or the like with a predetermined probability, determining the presence of the fine particles or the like at a predetermined position, and arranging the fine particles or the like at a predetermined position on the substrate or the like.

より具体的には、例えば、計測の対象となる単一の分子を保持する単一の微粒子を、光透過性を持つ基板上に規則正しく複数配置する方法である。単一生体分子を固定した金属微粒子を含んだ液滴をインクジェット法により基板上に吐出し、固定する。また、吐出される液滴内に含まれる微粒子の数を0.1個 〜1以下になるように微粒子を含む溶液の濃度を調整する。また、暗視野顕微鏡法を用いて、基板上に吐出された液滴中内の微粒子の個数を実時間で計測する。また、基板はXY方向に駆動が可能であり、基板の任意の領域に液滴を吐出できる。   More specifically, for example, there is a method in which a plurality of single fine particles holding a single molecule to be measured are regularly arranged on a light-transmitting substrate. A droplet containing metal fine particles to which a single biomolecule is fixed is discharged onto the substrate by an ink jet method and fixed. Further, the concentration of the solution containing fine particles is adjusted so that the number of fine particles contained in the discharged droplets is 0.1 to 1 or less. In addition, the number of fine particles in the droplets discharged on the substrate is measured in real time using dark field microscopy. Further, the substrate can be driven in the XY directions, and droplets can be ejected to any region of the substrate.

デバイス作成装置では、例えば、基板の上方から基板に対して微粒子を吐出し、基板の下方から微粒子の個数および有無を暗視野顕微鏡により計測する。基板は、XY方向に任意に駆動できる。得られた微粒子数の情報から、微粒子が固定されていない領域に対して再度インクジェット法により液滴を吐出する。これを繰り返すことにより、最終的に基板上に計測の対象となる単一の分子を保持する単一微粒子を基板上に規則正しく複数配置できる。   In the device creation apparatus, for example, fine particles are discharged onto the substrate from above the substrate, and the number and presence of fine particles are measured from below the substrate with a dark field microscope. The substrate can be arbitrarily driven in the XY directions. From the obtained information on the number of fine particles, droplets are ejected again to the region where the fine particles are not fixed by the ink jet method. By repeating this, it is possible to regularly arrange a plurality of single fine particles holding a single molecule to be measured on the substrate.

本発明により、微粒子等をμmオーダーの間隔で基板等に高速かつ安価に配置できる。   According to the present invention, fine particles and the like can be arranged on a substrate or the like at intervals of the order of μm at high speed and at low cost.

以下、上記及びその他の本発明の新規な特徴と効果について、図面を参酌して説明する。尚、図面はもっぱら発明の理解に用いるものであり、権利範囲を限定するものではない。   The above and other novel features and effects of the present invention will be described below with reference to the drawings. The drawings are exclusively used for understanding the invention and do not limit the scope of rights.

本実施例では、単一生体分子を固定した金微粒子を基板上に規則正しく複数配置する方
法、これを用いて作製したデバイス、及び、このデバイス作製装置について、図1を用いて説明する。
In this embodiment, a method for regularly arranging a plurality of gold fine particles fixed with a single biomolecule on a substrate, a device manufactured using the gold fine particle, and a device manufacturing apparatus will be described with reference to FIG.

本実施例の微粒子配置方法は、微粒子を含む溶液を準備し、溶液の液滴を基板の所定位置に吐出し、基板の所定位置における微粒子の存在を判定し、微粒子を基板の所定位置に配置する。   The fine particle arrangement method of this embodiment prepares a solution containing fine particles, discharges droplets of the solution to a predetermined position of the substrate, determines the presence of the fine particles at the predetermined position of the substrate, and places the fine particles at the predetermined position of the substrate. To do.

また、本実施例のデバイス作製装置は、計測の対象となる単一の分子を保持する微粒子を保持できる基板を2次元方向に任意の距離に移動させる手段と、基板上に微粒子を1個ずつ配置する手段と、基板上において微粒子の存在・非存在あるいは個数を計測する手段と、基板これら手段を統合して制御し、基板上の異なる位置に複数の微粒子を1個ずつ規則正しく複数配置する手段とを有する。   In addition, the device manufacturing apparatus of this embodiment includes a means for moving a substrate capable of holding fine particles holding a single molecule to be measured to an arbitrary distance in a two-dimensional direction, and one fine particle on the substrate. Means for arranging, means for measuring the presence / absence or number of fine particles on the substrate, and means for integrating and controlling these means to place a plurality of fine particles regularly at different positions on the substrate one by one And have.

また、微粒子を基板上に配置する方法が、インクジェット方式によるものであり、超微細径のノズルの先端への電圧印加によって、微粒子を含む流体液滴を基板に吐出する。
Further, the method of arranging the fine particles on the substrate is based on an ink jet method, and a fluid droplet containing the fine particles is discharged onto the substrate by applying a voltage to the tip of an ultrafine nozzle.

また、基板が光透過性である。   The substrate is light transmissive.

また、基板上に吐出された流体液滴に含まれる微粒子の存在・非存在あるいは個数を、暗視野顕微鏡法により計測する手段を有する。   In addition, it has means for measuring the presence / absence or number of fine particles contained in the fluid droplets discharged on the substrate by dark field microscopy.

また、流体液滴を1液滴基板上に配置するごとに、基板を一定距離移動させ、基板の新たな位置に再び流体液滴を吐出する動作を繰り返すことにより、複数の微粒子を1個ずつ基板上の異なる位置に規則正しく複数配置する手段を有する。   Also, each time a fluid droplet is placed on one droplet substrate, the substrate is moved a certain distance, and the operation of ejecting the fluid droplet again to a new position on the substrate is repeated, so that a plurality of microparticles are collected one by one. A means for regularly arranging a plurality of different positions on the substrate is provided.

また、暗視野顕微鏡法によって微粒子の存在が検出されなかった位置にノズルが位置するように基板を移動させ、再度流体液滴を吐出する。   Further, the substrate is moved so that the nozzle is located at a position where the presence of the fine particles is not detected by dark field microscopy, and the fluid droplet is discharged again.

また、暗視野顕微鏡法によって基板上に微粒子の存在が検出されるまで連続して流体液滴の吐出を繰り返し、微粒子の存在が検出された場合に、基板を一定距離移動させる動作を繰り返すことにより、基板上の異なる位置に複数の微粒子を1個ずつ規則正しく配置する。   Also, by repeatedly discharging fluid droplets until the presence of fine particles on the substrate is detected by dark field microscopy, and when the presence of fine particles is detected, the operation of moving the substrate by a certain distance is repeated. A plurality of fine particles are regularly arranged one by one at different positions on the substrate.

また、基板を移動させる手段が、ステッピングモータあるいはピエゾにより構成される手段である。   The means for moving the substrate is a means constituted by a stepping motor or a piezo.

また、インクジェット方式の超微細径のノズルより吐出される流体液滴の体積がフェムトリットル程度であり、ノズルの直径が0.5から1.5μm程度である。   In addition, the volume of fluid droplets ejected from an inkjet type ultrafine nozzle is about femtoliter, and the nozzle diameter is about 0.5 to 1.5 μm.

また、インクジェット方式の超微細径のノズルを複数に配置し、ノズルによる流体液滴の吐出を独立に制御する。   Also, a plurality of ultrafine nozzles of ink jet type are arranged, and the ejection of fluid droplets by the nozzles is independently controlled.

また、ビオチンとストレプトアビジンとの結合や、化学的な共有結合により、微粒子を基板に配置している。   In addition, the fine particles are arranged on the substrate by a bond between biotin and streptavidin or a chemical covalent bond.

本装置では、インクジェット方式のノズル101,光透過性を持つ基板102,暗視野顕微鏡用対物レンズ104,暗視野観察用光源108,ダイクロイックミラー109,
2次元センサカメラ105,制御PC106,ステージ駆動モータ110,任意波形発生装置111,高電圧アンプ107,圧力調整器112から構成される。本実施例ではノズル101,暗視野顕微鏡用対物レンズ104,2次元センサカメラ105が同一光軸上に配置される。また、暗視野観察用光源108は光軸に対して垂直に配置される。
In this apparatus, an inkjet nozzle 101, a light-transmitting substrate 102, a dark field microscope objective lens 104, a dark field observation light source 108, a dichroic mirror 109,
It comprises a two-dimensional sensor camera 105, a control PC 106, a stage drive motor 110, an arbitrary waveform generator 111, a high voltage amplifier 107, and a pressure regulator 112. In this embodiment, the nozzle 101, the dark field microscope objective lens 104, and the two-dimensional sensor camera 105 are arranged on the same optical axis. The dark field observation light source 108 is disposed perpendicular to the optical axis.

制御PC106からの吐出信号は任意波形発生装置111に送られる。任意波形発生装置111で発生した電圧は高電圧アンプ107を通して、ノズル101内の電極へと伝えられる。ノズル101内の溶液は帯電し、基板に対して液滴103が吐出される。   A discharge signal from the control PC 106 is sent to the arbitrary waveform generator 111. The voltage generated by the arbitrary waveform generator 111 is transmitted to the electrode in the nozzle 101 through the high voltage amplifier 107. The solution in the nozzle 101 is charged and droplets 103 are ejected onto the substrate.

インクジェット方式のノズル101の直径は0.01μm 〜25μmである。ノズル
101はフェムトリットル、つまり直径0.1μmから1.5μmの流体である液滴103を基板102に対して吐出することができる。暗視野顕微鏡用対物レンズ104は暗視野観察用光源108からの照明光を金微粒子の結像には用いず、金微粒子によって散乱された光だけを結像させる。そのために、暗視野顕微鏡用対物レンズ104は開口絞り機構を持つ。照明光が直接暗視野顕微鏡用対物レンズ104に入射しないように、開口絞りを適切な調整する。また、本実施例において暗視野観察用光源108はハロゲンランプを用いたが、これを水銀ランプ,キセノンランプ、更にはレーザー光を観察用光源として用いることができる。
The diameter of the ink jet type nozzle 101 is 0.01 μm to 25 μm. The nozzle 101 can discharge femtoliter, that is, a droplet 103 which is a fluid having a diameter of 0.1 μm to 1.5 μm, onto the substrate 102. The dark-field microscope objective lens 104 does not use the illumination light from the dark-field observation light source 108 for the image formation of the gold fine particles, and forms only the light scattered by the gold fine particles. For this purpose, the dark field microscope objective lens 104 has an aperture stop mechanism. The aperture stop is appropriately adjusted so that the illumination light does not directly enter the dark field microscope objective lens 104. In the present embodiment, the dark field observation light source 108 is a halogen lamp. However, a mercury lamp, a xenon lamp, or a laser beam can be used as the observation light source.

制御PC106からの吐出信号は任意波形発生装置111に送られる。任意波形発生装置111で発生した電圧は高電圧アンプ107を通して、ノズル101内の電極へと伝えられる。ノズル101内の溶液は帯電し、基板に対して液滴103が吐出される。なお、本実施例では、吐出された液滴103に含まれる金微粒子の個数は平均0.1 個である。これはノズル101に充填する金微粒子溶液の濃度を調整することにより達成される。また、金微粒子はノズル101内の水溶液内で均一に分散している。   A discharge signal from the control PC 106 is sent to the arbitrary waveform generator 111. The voltage generated by the arbitrary waveform generator 111 is transmitted to the electrode in the nozzle 101 through the high voltage amplifier 107. The solution in the nozzle 101 is charged and droplets 103 are ejected onto the substrate. In this embodiment, the average number of gold fine particles contained in the ejected droplet 103 is 0.1. This is achieved by adjusting the concentration of the gold fine particle solution filled in the nozzle 101. Further, the gold fine particles are uniformly dispersed in the aqueous solution in the nozzle 101.

本実施例では1個の液滴103を基板102に対して吐出する度に、基板102を一定間隔ごとに移動させる。これは制御PC106によりステージ駆動モータ110を駆動させることにより達成される。基板102を駆動させた後、制御PC106は吐出信号を任意波形発生装置111に送る。任意波形発生装置111で発生した電圧は高電圧アンプ
107を通して、ノズル101内の電極へと伝えられる。ノズル101内の溶液は帯電し、基板に対して液滴103が吐出される。より具体的に説明するために図2を用いて以下に説明する。ノズル201から液滴202,203,204が連続的に吐出される。基板205は液滴202,203,204の吐出毎に一定の間隔分駆動される。液滴202,203,204内には金微粒子206が含まれる。また、金微粒子206には単一の1本鎖オリゴDNAが固定されている。これにより、単一の1本鎖オリゴDNAを固定した単一の金微粒子206を基板205上に配置することが可能となる。この実施例では基盤
206が駆動するが、必ずしもこの構成に限定されるわけではなく、インクジェットのノズル201が移動してもよい。
In this embodiment, every time one droplet 103 is ejected onto the substrate 102, the substrate 102 is moved at regular intervals. This is achieved by driving the stage drive motor 110 by the control PC 106. After driving the substrate 102, the control PC 106 sends an ejection signal to the arbitrary waveform generator 111. The voltage generated by the arbitrary waveform generator 111 is transmitted to the electrode in the nozzle 101 through the high voltage amplifier 107. The solution in the nozzle 101 is charged and droplets 103 are ejected onto the substrate. In order to explain more specifically, it will be described below with reference to FIG. Droplets 202, 203, and 204 are continuously discharged from the nozzle 201. The substrate 205 is driven by a fixed interval every time the droplets 202, 203, 204 are discharged. The droplets 202, 203, 204 contain gold fine particles 206. A single single-stranded oligo DNA is fixed to the gold fine particle 206. As a result, a single gold fine particle 206 on which a single single-stranded oligo DNA is immobilized can be disposed on the substrate 205. In this embodiment, the base 206 is driven, but the present invention is not necessarily limited to this configuration, and the inkjet nozzle 201 may move.

また、図3に単一の1本鎖オリゴDNAを固定化した金微粒子を含んだ液滴の乾燥工程について説明する。基板304上に吐出された液滴301内には金微粒子303が含まれている。金微粒子303には単一の1本鎖オリゴDNA302が固定されている。吐出された液滴301はフェムトリットルの体積であり、直径は1μm程度である。また、金微粒子303の直径は1nmから100nmの範囲にある。液滴301は基板304に着弾し、液滴の301乾燥が基板304上で速やかに進行する。乾燥時における液滴301のキャピラリー・フォースより液滴301と基板304の接点に金微粒子303は引き寄せられる。このキャピラリー・フォースの効果により基板301上に複数の金微粒子303を規則正しく配列させることができる。   FIG. 3 illustrates a drying process of droplets containing gold fine particles on which a single single-stranded oligo DNA is immobilized. Gold droplets 303 are contained in the droplets 301 ejected on the substrate 304. A single single-stranded oligo DNA 302 is fixed to the gold fine particle 303. The discharged droplet 301 has a femtoliter volume and a diameter of about 1 μm. The diameter of the gold fine particles 303 is in the range of 1 nm to 100 nm. The droplets 301 land on the substrate 304, and the drying of the droplets 301 proceeds quickly on the substrate 304. The gold fine particles 303 are attracted to the contact point between the droplet 301 and the substrate 304 by the capillary force of the droplet 301 during drying. A plurality of gold fine particles 303 can be regularly arranged on the substrate 301 by the effect of this capillary force.

また、基板304はチオール基で基板表面が修飾されており、金微粒子303は基盤
304表面に共有結合される。本実施例では金とチオール基の反応を用いたが、反応はこれに限定されるものではなく、金とアミノ基、マレイミド基とアミノ基、ビオチンとストレプトアビジンなどの公知の各種結合法を用いてもよい。
The substrate 304 is modified on the substrate surface with a thiol group, and the gold fine particles 303 are covalently bonded to the substrate 304 surface. In this example, a reaction between gold and a thiol group was used, but the reaction is not limited to this, and various known binding methods such as gold and amino group, maleimide group and amino group, biotin and streptavidin are used. May be.

また、金微粒子303と液滴301との体積比は1:1000以下であり、インクジェットのノズルに充填される金微粒子溶液の濃度は極めて薄い。具体的には3センチ・ポアズ(水の粘度は1センチ・ポアズ)以下である。従ってインクジェット方式による微粒子ペースト法で問題となるノズルの目詰まりなどの問題は本実施例においては発生しない。   The volume ratio of the gold fine particles 303 to the droplets 301 is 1: 1000 or less, and the concentration of the gold fine particle solution filled in the inkjet nozzle is extremely thin. Specifically, it is 3 centipoise (the viscosity of water is 1 centipoise) or less. Accordingly, problems such as nozzle clogging, which are problems in the fine particle paste method by the ink jet method, do not occur in this embodiment.

このようにして液滴103吐出、基板102の移動についての動作を繰り返すことにより、複数の液滴103を基板102上に吐出し、配置することが可能となる。また、この基板102の移動の間隔は0.1 から100μmの範囲で制御することができる。本実施例の場合、間隔を1μmに設定した。   By repeating the operations for discharging the droplet 103 and moving the substrate 102 in this way, a plurality of droplets 103 can be discharged and arranged on the substrate 102. Further, the movement interval of the substrate 102 can be controlled in the range of 0.1 to 100 μm. In this example, the interval was set to 1 μm.

上記方法により、基板102上には4×107 の個数の液滴103を配置する。ノズル103に与える電気信号の周波数は10kHzのオーダーであるので、基板102上に液滴103を4×107 個配置するために必要な時間は約1時間と見積もられる。また、この周波数を更に高速化することにより、基板作製に要する時間を短縮することも可能である。 By the above method, 4 × 10 7 droplets 103 are arranged on the substrate 102. Since the frequency of the electrical signal applied to the nozzle 103 is on the order of 10 kHz, the time required to arrange 4 × 10 7 droplets 103 on the substrate 102 is estimated to be about 1 hour. In addition, by further increasing the frequency, it is possible to reduce the time required for substrate manufacture.

ノズル101に充填された溶液内の金微粒子の濃度が決まっている場合(液滴103あたりに含まれる金微粒子の個数が決まっている場合)、液滴103に含まれる金微粒子の個数はポアソン分布に従う。よって、ノズル101に充填する微粒子溶液の濃度を調整することにより、吐出される液滴103に含まれる微粒子の数を確率的に制御することが可能である。ポアソン分布の式は
p(x)=λ/x!・exp(−λ)
(λ:1液滴に含まれる微粒子の平均個数,x:1液滴に含まれる微粒子の個数)
で与えられる。1液あたり平均0.1個の金微粒子が含まれる液滴103を多数基板上に吐出した場合、1個の金微粒子が基板102上に配置される確率は9.0%である。同様に0個,2個,3個の確率は90.5%,0.5%,0.0%と見積もられる。この確率分布を表1に示す。この確率分布によれば、吐出される液滴103の99.5%はその内部に金微粒子を1個保持するか、しないかのいずれかの状態となる。
When the concentration of gold fine particles in the solution filled in the nozzle 101 is determined (when the number of gold fine particles contained per droplet 103 is determined), the number of gold fine particles contained in the droplet 103 is Poisson distribution. Follow. Therefore, by adjusting the concentration of the fine particle solution filled in the nozzle 101, the number of fine particles contained in the discharged droplet 103 can be controlled stochastically. The Poisson distribution formula is p (x) = λ / x!・ Exp (−λ)
(Λ: average number of fine particles contained in one droplet, x: number of fine particles contained in one droplet)
Given in. When a large number of droplets 103 containing an average of 0.1 gold fine particles per liquid are discharged onto the substrate, the probability that one gold fine particle is placed on the substrate 102 is 9.0%. Similarly, the probability of 0, 2, and 3 is estimated to be 90.5%, 0.5%, and 0.0%. This probability distribution is shown in Table 1. According to this probability distribution, 99.5% of the ejected droplet 103 is in a state where one gold fine particle is held therein or not.

Figure 0004881779
Figure 0004881779

吐出された液滴103内に金微粒子の個数を計測する方法として暗視野顕微鏡法を用いる。暗視野顕微鏡法を用いて液滴103内の金微粒子の存在・非存在を正確に判定することができる。また、1個の金微粒子と2個、あるいは複数個以上凝集してしまった金微粒子を区別することが可能である。光の波長よりも小さいナノメートルオーダーの金微粒子からの散乱光強度はレイリー散乱で説明される。レイリー散乱光強度は、金微粒子凝集物の直径の2乗に比例する。従って、2個の金微粒子凝集物からは単一金微粒子の4倍の散乱光が発せられる。同様に3個の金微粒子凝集物からは単一金微粒子の9倍の散乱光が発せられる。従って、輝点の散乱光強度を計測することにより、暗視野顕微鏡法を用いて金微粒子の個数を正確に判定することができる。   As a method of measuring the number of gold fine particles in the discharged droplet 103, dark field microscopy is used. The presence / absence of gold fine particles in the droplet 103 can be accurately determined using dark field microscopy. It is also possible to distinguish one gold fine particle from two or more gold fine particles that have aggregated. The intensity of scattered light from nanometer-order gold fine particles smaller than the wavelength of light is explained by Rayleigh scattering. The Rayleigh scattered light intensity is proportional to the square of the diameter of the gold fine particle aggregate. Accordingly, four times as many scattered lights as single gold fine particles are emitted from the two gold fine particle aggregates. Similarly, 9 times as many scattered lights as single gold fine particles are emitted from three gold fine particle aggregates. Therefore, by measuring the scattered light intensity of the bright spot, the number of gold fine particles can be accurately determined using dark field microscopy.

また、液滴内103内に0.1 〜1個の金微粒子を含む具体的な濃度は、金微粒子の濃度は、金微粒子の大きさにも依存するが、10-6〜10-15%w/vの範囲に含まれる。 Further, the specific concentration of 0.1 to 1 gold fine particles in the droplet 103 is 10 −6 to 10 −15 %, although the concentration of the gold fine particles depends on the size of the gold fine particles. It is included in the range of w / v.

暗視野顕微鏡法を行う場合、具体的には暗視野観察用光源108からの照明光をダイクロイックミラー109で光軸方向に反射し、暗視野顕微鏡用対物レンズ104を通して基板102を照明する。液滴103内に微粒子が存在する場合、散乱光が発生し、暗視野顕微鏡用対物レンズ104で集光され、金微粒子の像が2次元センサカメラ105上に決像する。液滴103内に微粒子が存在しない場合、散乱光は発生せず、2次元センサカメラ105上では光が検出されない。この方法を用いることで、ノズル101から液滴103が吐出された直後にリアルタイムで基板102上における液滴103内の金微粒子の個数を検出することができる。基板102上には4×107 個の液滴103が配置される。これを基板102上への第1回目の金微粒子の配置とする。また、各々の液滴103における金微粒子の個数についての情報は制御PC106により記録される。 When performing dark field microscopy, specifically, the illumination light from the dark field observation light source 108 is reflected by the dichroic mirror 109 in the optical axis direction, and the substrate 102 is illuminated through the dark field microscope objective lens 104. When fine particles are present in the droplet 103, scattered light is generated and collected by the dark field microscope objective lens 104, and an image of the gold fine particles is determined on the two-dimensional sensor camera 105. When there is no fine particle in the droplet 103, no scattered light is generated and no light is detected on the two-dimensional sensor camera 105. By using this method, the number of gold fine particles in the droplet 103 on the substrate 102 can be detected in real time immediately after the droplet 103 is ejected from the nozzle 101. On the substrate 102, 4 × 10 7 droplets 103 are arranged. This is the first arrangement of gold fine particles on the substrate 102. Information on the number of gold fine particles in each droplet 103 is recorded by the control PC 106.

更に、制御PC106は基板102上の金微粒子が存在していない領域をノズル101直下に移動させ、電圧をノズル101に加えることで液滴103を基板102上に再配置する。ここで、以前に配置された液滴103は既に蒸発しているため、液滴103に対して基板102の状態は液滴103が初めて吐出される状態と同一である。液滴103の吐出した後、暗視野顕微鏡用対物レンズ104により基板102上の微粒子の個数を検出する。その後基板102を1μm移動させ、液滴103の吐出を繰り返す。これにより、基板102上への第2回目の金微粒子の配置を行う。   Further, the control PC 106 moves a region on the substrate 102 where gold fine particles are not present directly below the nozzle 101 and applies a voltage to the nozzle 101 to rearrange the droplet 103 on the substrate 102. Here, since the previously disposed droplet 103 has already evaporated, the state of the substrate 102 with respect to the droplet 103 is the same as the state in which the droplet 103 is discharged for the first time. After the droplet 103 is discharged, the number of fine particles on the substrate 102 is detected by the dark field microscope objective lens 104. Thereafter, the substrate 102 is moved by 1 μm, and the discharge of the droplet 103 is repeated. Thereby, the second gold fine particles are arranged on the substrate 102.

この液滴103の配置を第10回まで回繰り返すことにより、基板102上で金微粒子を配置したい4×107 個の位置の60.1%について1個の金微粒子を配置することができる。同様に0個,2個,3個の確率は36.8%,3.0%,0.1%である。この確率分布を表2に示す。なお、この配置の回数は10回に限定されるものではなく、任意に設定可能である。 By repeating the arrangement of the droplet 103 up to the tenth time, one gold fine particle can be arranged for 60.1% of the 4 × 10 7 positions where the gold fine particles are to be arranged on the substrate 102. Similarly, the probability of 0, 2, and 3 is 36.8%, 3.0%, and 0.1%. This probability distribution is shown in Table 2. The number of arrangements is not limited to 10 and can be arbitrarily set.

Figure 0004881779
Figure 0004881779

また、本実施例では単体のノズル101を用いたが、複数のノズルを並列化することにより、複数の個所あるいは複数の基板について並列に複数の液滴を配置することもできる。   In this embodiment, a single nozzle 101 is used. However, by arranging a plurality of nozzles in parallel, a plurality of droplets can be arranged in parallel on a plurality of locations or a plurality of substrates.

また、本実施例では、基板102に1個の液滴103を配置した後に、基板102を移動させ、基板102の異なる位置に液滴103を吐出し、配置したが、次のようにしても良い。   Further, in this embodiment, after one droplet 103 is arranged on the substrate 102, the substrate 102 is moved, and the droplet 103 is ejected and arranged at a different position on the substrate 102. good.

基板102上の目的となる位置について、ノズル101より連続して液滴103の吐出を行う。1個の金微粒子が暗視野顕微鏡用対物レンズ104により検出・確認されると同時に、制御用PC106は任意波形発生装置111への出力を停止する。次に制御用PC106は基板102を1μm駆動させ、再び液滴103の吐出を開始する。これらの動作を繰り返し行うことで、単一生体分子を固定した金微粒子を基板上に規則正しく複数配置することができる。   The droplet 103 is continuously discharged from the nozzle 101 at a target position on the substrate 102. At the same time that one gold fine particle is detected and confirmed by the objective lens 104 for the dark field microscope, the control PC 106 stops the output to the arbitrary waveform generator 111. Next, the control PC 106 drives the substrate 102 by 1 μm and starts discharging the droplet 103 again. By repeating these operations, a plurality of gold fine particles having a single biomolecule fixed thereon can be regularly arranged on the substrate.

本実施例により、単一生体分子を固定した金属微粒子を1個ずつμmオーダーの間隔で基板上に規則正しく、高速かつ安価に配置できる。これにより、蛍光測定に必要な2次元センサの画素数を従来と比較して10倍から、30倍以下、更には数100倍以下へと減らすことができる。従って、計測のスループットの大幅な向上を達成できる。また、2次元センサに必要なコストを低減することができる。また、金微粒子の1分子蛍光増強効果により、蛍光測定のS/Nを増加させ、データの信頼性を高めることが可能となる。従って、計測のスループットの大幅な向上,コストダウン,データの信頼性を向上させることができる。   According to the present embodiment, the metal fine particles on which a single biomolecule is immobilized can be regularly arranged at a high speed and at a low cost on the substrate at intervals of μm. As a result, the number of pixels of the two-dimensional sensor required for fluorescence measurement can be reduced from 10 times to 30 times or less, and even several hundred times or less, compared to the conventional case. Accordingly, a significant improvement in measurement throughput can be achieved. Moreover, the cost required for a two-dimensional sensor can be reduced. Further, the S / N of fluorescence measurement can be increased by the single molecule fluorescence enhancement effect of the gold fine particles, and the reliability of data can be improved. Therefore, the measurement throughput can be greatly improved, the cost can be reduced, and the data reliability can be improved.

実施例の基本構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the basic composition of an Example. 実施例における、基板上への液滴の吐出方法についての説明図。Explanatory drawing about the discharge method of the droplet on a board | substrate in an Example. 実施例における、基板上への単一1本鎖オリゴDNAを固定した1個の金微粒子の固定法についての説明図。Explanatory drawing about the fixing method of one gold microparticle which fixed the single single strand oligo DNA on the board | substrate in an Example.

符号の説明Explanation of symbols

101,201 インクジェットのノズル
102,205,304 基板
103,202,203,204,301 液滴
104 暗視野顕微鏡用対物レンズ
105 2次元センサカメラ
106 制御PC
107 高電圧アンプ
108 暗視野観察用光源
109 ダイクロイックミラー
110 ステージ駆動モータ
111 任意波形発生装置
112 圧力調整器
207,302 単一1本鎖1本鎖オリゴDNA
101, 201 Inkjet nozzles 102, 205, 304 Substrate 103, 202, 203, 204, 301 Droplet 104 Objective lens 105 for dark field microscope 105 Two-dimensional sensor camera 106 Control PC
107 High-voltage amplifier 108 Dark-field observation light source 109 Dichroic mirror 110 Stage drive motor 111 Arbitrary waveform generator 112 Pressure regulators 207 and 302 Single single-stranded single-stranded oligo DNA

Claims (21)

微粒子を含む溶液を準備し、
溶液の液滴を基板の所定位置に吐出し、
基板の所定位置における微粒子の存在を判定し、
微粒子を基板の所定位置に配置する微粒子配置方法であって、
吐出される液滴に含まれる微粒子の数が0.1〜1個となるように、微粒子を含む溶液の濃度を調整する方法。
Prepare a solution containing fine particles,
Discharging droplets of the solution to a predetermined position on the substrate,
Determine the presence of particulates at a given location on the substrate,
A fine particle arrangement method for arranging fine particles at a predetermined position on a substrate,
A method of adjusting the concentration of a solution containing fine particles so that the number of fine particles contained in a discharged droplet is 0.1 to 1.
請求項1記載の微粒子配置方法であって、
インクジェット方式により、溶液の液滴を基板の所定位置に吐出することを特徴とする方法。
The fine particle arrangement method according to claim 1,
A method of discharging droplets of a solution to a predetermined position of a substrate by an ink jet method.
請求項2記載の微粒子配置方法であって、
前記インクジェット方式が、ノズルの先端への電圧印加によることを特徴とする方法。
The fine particle arrangement method according to claim 2,
The ink-jet method is based on voltage application to the tip of a nozzle.
請求項1記載の微粒子配置方法であって、
前記液滴の体積が、フェムトリットル程度であることを特徴とする方法。
The fine particle arrangement method according to claim 1,
The method is characterized in that the volume of the droplet is about femtoliter.
請求項1記載の微粒子配置方法であって、
基板の所定位置における微粒子の個数を計測することを特徴とする方法。
The fine particle arrangement method according to claim 1,
A method of measuring the number of fine particles at a predetermined position of a substrate.
請求項1記載の微粒子配置方法であって、
光を用いた計測法により、基板の所定位置における微粒子の存在を判定することを特徴とする方法。
The fine particle arrangement method according to claim 1,
A method of determining the presence of fine particles at a predetermined position on a substrate by a measurement method using light.
請求項1記載の微粒子配置方法であって、
暗視野顕微鏡法により、基板の所定位置における微粒子の存在を判定することを特徴とする方法。
The fine particle arrangement method according to claim 1,
A method for determining the presence of fine particles at a predetermined position of a substrate by dark field microscopy.
請求項1記載の微粒子配置方法であって、
前記基板が、光透過性を持つことを特徴とする方法。
The fine particle arrangement method according to claim 1,
A method wherein the substrate is light transmissive.
請求項1記載の微粒子配置方法であって、
前記基板が、ガラス、又は石英ガラスであることを特徴とする方法。
The fine particle arrangement method according to claim 1,
The method wherein the substrate is glass or quartz glass.
請求項1記載の微粒子配置方法であって、
液滴を基板の所定位置に吐出し、当該基板を所定距離移動し、当該基板の新たな位置に液滴を吐出することを特徴とする方法。
The fine particle arrangement method according to claim 1,
A method of discharging a droplet to a predetermined position of a substrate, moving the substrate by a predetermined distance, and discharging the droplet to a new position of the substrate.
請求項1記載の微粒子配置方法であって、
基板の所定位置における微粒子の存在を判定し、当該所定位置に微粒子が存在しなかった場合に、再度、当該所定位置に液滴を吐出することを特徴とする方法。
The fine particle arrangement method according to claim 1,
A method of determining the presence of fine particles at a predetermined position on a substrate, and discharging a droplet to the predetermined position again when no fine particles are present at the predetermined position.
請求項1記載の微粒子配置方法であって、
前記微粒子が、1本鎖オリゴDNAを保持していることを特徴とする方法。
The fine particle arrangement method according to claim 1,
A method wherein the fine particles hold single-stranded oligo DNA.
請求項1記載の微粒子配置方法であって、
前記微粒子が、核酸,タンパク質,糖鎖,糖脂質,ペプチド、又はオリゴを保持していることを特徴とする方法。
The fine particle arrangement method according to claim 1,
The method, wherein the microparticles hold nucleic acids, proteins, sugar chains, glycolipids, peptides, or oligos.
請求項1記載の微粒子配置方法であって、
前記微粒子が、その直径が5〜100nmである金属微粒子であることを特徴とする方法。
The fine particle arrangement method according to claim 1,
The method, wherein the fine particles are metal fine particles having a diameter of 5 to 100 nm.
請求項1記載の微粒子配置方法であって、
前記微粒子が、基板に、格子状に配置されることを特徴とする方法。
The fine particle arrangement method according to claim 1,
A method, wherein the fine particles are arranged in a lattice pattern on a substrate.
請求項1記載の微粒子配置方法であって、
基板に配置された微粒子の間隔が、0.1〜10μmであることを特徴とする方法。
The fine particle arrangement method according to claim 1,
A method characterized in that an interval between fine particles arranged on a substrate is 0.1 to 10 μm.
請求項1記載の微粒子配置方法であって、
前記微粒子が、前記基板に10の5〜10乗個配置されていることを特徴とする方法。
The fine particle arrangement method according to claim 1,
10. The method according to claim 1, wherein the fine particles are arranged on the substrate in the number of 5 to the 10th power.
請求項1記載の微粒子配置方法であって、
ステッピングモータ,エンコーダ付きステッピングモータ,リニアモータ,エンコーダ付きリニアモータ、又はピエゾにより、前記基板を移動させることを特徴とする方法。
The fine particle arrangement method according to claim 1,
A method of moving the substrate by a stepping motor, a stepping motor with an encoder, a linear motor, a linear motor with an encoder, or a piezo.
請求項1記載の微粒子配置方法であって、
ビオチンとストレプトアビジンとの結合により、前記微粒子が前記基板に保持されていることを特徴とする方法。
The fine particle arrangement method according to claim 1,
The method, wherein the fine particles are held on the substrate by binding of biotin and streptavidin.
請求項1記載の微粒子配置方法であって、
化学的な共有結合により、前記微粒子が前記基板に保持されていることを特徴とする方法。
The fine particle arrangement method according to claim 1,
The method, wherein the fine particles are held on the substrate by chemical covalent bonding.
請求項1〜20何れかの方法により作成された、基板の所定位置に微粒子が配置されたデバイス。   A device prepared by the method according to any one of claims 1 to 20, wherein fine particles are arranged at predetermined positions on a substrate.
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