KR20030065342A

KR20030065342A - 생화학해석용 유니트의 제조방법

Info

Publication number: KR20030065342A
Application number: KR10-2003-0004700A
Authority: KR
Inventors: 가토우아키후미; 나카지마겐지
Original assignee: 후지 샤신 필름 가부시기가이샤
Priority date: 2002-01-31
Filing date: 2003-01-24
Publication date: 2003-08-06
Also published as: US20030143523A1; EP1332865A1; EP1332865B1; KR100969209B1; CN1435490A; CN1294275C; US7531057B2

Abstract

생화학해석용 유니트를 매우 용이하게 작성한다.

빛의 투과율을 저하시킨 기판을 장척 띠형상으로 제조한다. 그 기판에 구멍을 고밀도로 형성한다. 기판을 롤(11)형상으로 한다. 지방족 폴리아미드를 용액에 용해하여 다공질막을 장척 띠형상으로 제조한다. 그 다공질막을 롤(12)형상으로 한다. 롤(11)과 롤(12)을 반송하면서, 롤러(22, 23)에 의해 연속적으로 가압한다. 기판의 구멍에 다공질막을 압입시켜서 충전할 수 있다. 이 기판을 충전롤(13)로서 권취한다. 장척 띠형상의 기판을 사용하는 것으로, 연속적으로 다수의 구멍에 한번에 다공질막을 충전한 생화학해석용 유니트를 제조할 수 있다.

Description

생화학해석용 유니트의 제조방법{PRODUCING METHOD OF UNIT FOR BIOCHEMICAL ANALYSIS}

본 발명은 생화학해석용 유니트의 제조방법 및 생화학해석용 유니트에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 생체유래의 물질과 특이적으로 결합가능하고 또 염기서열이나 염기의 길이, 조성 등이 이미 알려져 있는 특이적 결합물질의 점적을 유니트 표면에 고밀도로 형성하고, 점적형상의 특이적 결합물질에 방사성 표식물질에 의해서 표시된 생체유래의 물질을 혼성화시키고, 선택적으로 표식하여 얻은 생화학해석용 유니트를 휘진성 형광체층과 밀착시켜서 휘진성 형광체층을 방사성 표식물질에 의해서 노광하고, 휘진성 형광체층에 여기광을 조사하고, 휘진성 형광체층으로부터 방출되는 휘진광을 광전적으로 검출해서 방사선 화상을 생성하여 생체유래의 물질을 해석하는 경우에도, 방사성 표식물질로부터 발생되는 전자선의 산란에 기인하는 노이즈가 방사선 화상 중에 생성되는 것을 방지할 수 있고, 생체유래의 물질과 특이적으로 결합가능하고 또 염기서열이나 염기의 길이, 조성 등이 이미 알려져 있는 특이적 결합물질의 점적을 유니트 표면에 고밀도로 형성하고, 점적형상의 특이적 결합물질에 방사성 표식물질에 더하여 또는 방사성 표식물질에 대신하여 화학발광기질을 접촉시킴으로써, 화학발광을 일으키는 표식물질 및/또는 형광물질에 의해서 표식된 생체유래의 물질을 혼성화시켜서, 선택적으로 표식하여 얻어진 생화학해석용 유니트로부터 발생되는 화학발광 및/또는 형광을 광전적으로 검출하여 화학발광화상 및/또는 형광화상을 생성하여 생체유래의 물질을 해석하는 경우에도, 화학발광기질과 접촉시킴으로써 화학발광을 일으키는 표식물질 및/또는 형광물질로부터 발생되는 화학발광 및/또는 형광의 산란에 기인하는 노이즈가 화학발광화상 및/또는 형광화상 중에 생성되는 것을 방지할 수 있는 생화학해석용 유니트의 제조방법 및 생화학해석용 유니트에 관한 것이다.

방사선이 조사되면, 방사선의 에너지를 흡수하여, 축적, 기록하고, 그 후에 특정의 파장영역의 전자파를 사용하여 여기하면, 조사된 방사선의 에너지의 양에 따른 광량의 휘진광을 발생하는 특성을 가진 휘진성 형광체를 방사선의 검출재료로서 사용하여 방사성 표식을 부여한 물질을 생물체에 투여한 후, 그 생물체 또는 그 생물체의 조직의 일부를 시료로 하여 그 시료를 휘진성 형광체층이 형성된 축적성 형광체 시트와 일정시간 포갬으로써, 방사선 에너지를 휘진성 형광체에 축적, 기록하고, 그런 후에 전자파에 의해서 휘진성 형광체를 주사하여 휘진성 형광체를 여기하고, 휘진성 형광체로부터 방출된 휘진광을 광전적으로 검출하여 디지털 화상신호를 생성하고, 화상처리를 실시하여 CRT 등의 표시수단 상 또는 사진필름 등의 기록재료 상에 화상을 재생하도록 구성된 오토라디오그래피 화상검출시스템이 알려져 있다(단, 일본특허공개 평1-60784호 공보, 특허공개 평1-60782호 공보, 특허공개 평4-3952호 공보 등).

축적성 형광체 시트를 화상의 검출재료로서 사용하는 오토라디오그래피 화상검출시스템은 사진필름을 사용하는 경우와는 달리, 현상처리라는 화학적 처리가 불필요할 뿐만 아니라, 얻어진 화상데이터에 화상처리를 행함으로써 소망하는 화상을 재생하거나, 또는 컴퓨터에 의한 정량해석이 가능하게 된다는 이점을 갖고 있다.

한편, 오토라디오그래피 화상검출시스템에 있어서의 방사성 표식물질을 대신하여 형광색소를 표식물질로서 사용한 형광(fluorescence) 화상검출시스템이 알려져 있다. 이 형광화상검출시스템에 의하면, 형광화상을 판독하는 것에 의해서 유전자배열, 유전자의 발현레벨, 실험용 쥐에 있어서의 투여물질의 대식, 흡수, 배설경로, 상태, 단백질의 분리, 동정 또는 분자량, 특성의 평가 등을 행할 수 있고, 예컨대 전기영동해야 할 복수종의 단백질 분자를 함유하는 용액을 겔지지체상에서 전기영동시킨 후에, 겔지지체를 형광색소를 함유한 용액에 침지 등을 하여, 전기영동시킨 단백질을 염색하고, 여기광에 의해서 형광색소를 여기하고, 발생된 형광을 검출함으로써 화상을 생성하여, 겔지지체 상의 단백질 분자의 위치 및 양적분포를 검출하거나 할 수 있다. 또는, 웨스턴 블롯팅법에 의해 니트로셀룰로오스 등의 전사지지체 상에 전기영동시킨 단백질 분자의 적어도 일부를 전사하여, 목적으로 하는단백질에 특이적으로 반응하는 항체를 형광색소로 표식하여 조제한 프로브와 단백질분자를 회합시켜, 특이적으로 반응하는 항체에만 결합하는 단백질 분자를 선택적으로 표식하고, 여기광에 의해서 형광색소를 여기하고, 발생된 형광을 검출함으로써 화상을 생성하여 전사지지체 상의 단백질 분자의 위치 및 양적 분포를 검출하거나 할 수 있다. 또한, 전기영동해야 할 복수의 DNA 단편을 함유하는 용액 중에, 형광색소를 가한 후에 복수의 DNA 단편을 겔지지체 상에서 전기영동하거나, 또는 형광색소를 함유시킨 겔지지체 상에서 복수의 DNA 단편을 전기영동하거나, 또는 복수의 DNA 단편을 겔지지체 상에서 전기영동한 후에 겔지지체를 형광색소를 함유한 용액에 침지하는 등을 하여 전기영동한 DNA 단편을 표식하고, 여기광에 의해 형광색소를 여기하여 발생된 형광을 검출함으로써 화상을 생성하여 겔지지체 상의 DNA의 분포를 검출하거나, 또는 복수의 DNA 단편을 겔지지체 상에서 전기영동한 후에 DNA를 변성(denaturation)하고, 이어서, 써던 블롯팅법에 의해 니트로셀룰로오스 등의 전사지지체 상에 변성 DNA 단면의 적어도 일부를 전사하여 목적으로 하는 DNA와 상보적인 DNA 또는 RNA를 형광색소로 표식하고, 조제한 프로브와 변성 DNA 단면을 혼성화시켜 프로브 DNA 또는 프로브 RNA와 상보적인 DNA 단편만을 선택적으로 표식하고, 여기광에 의해서 형광색소를 여기하여 발생된 형광을 검출함으로써 화상을 생성하여 전사지지체 상의 목적으로 하는 DNA 분포를 검출하거나 할 수 있다. 또한, 표식물질에 의해서 표식된 목적으로 하는 유전자를 함유하는 DNA와 상보적인 DNA 프로브를 조제하여, 전사지지체 상의 DNA와 혼성화시켜, 효소를 표식물질에 의해 표식된 상보적인 DNA와 결합시킨 후, 형광기질과 접촉시켜서 형광기질을 형광을 발생하는 형광물질로 변화시키고, 여기광에 의해서 생성된 형광물질을 여기하고, 발생된 형광을 검출함으로써 화상을 생성하여 전사지지체 상의 목적으로 하는 DNA의 분포를 검출하거나 할 수 있다. 이 형광 화상검출시스템은 방사성 물질을 사용하지 않고, 간이하게 유전자 배열 등을 검출할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 마찬가지로, 단백질이나 핵산 등의 생체유래의 물질을 지지체에 고정하고, 화학발광기질과 접촉시킴으로써 화학발광을 일으키는 표식물질에 의해 선택적으로 표식하고, 표식물질에 의해서 선택적으로 표식된 생체유래의 물질과 화학발광기질을 접촉시켜서 화학발광기질과 표식물질의 접촉에 의해서 생기는 가시광 파장영역의 화학발광을 광전적으로 검출해서 디지털 화상신호를 생성하고, 화상처리를 실시하여 CRT 등의 표시수단 또는 사진필름 등의 기록재료 상에 화학발광 화상을 재상해서, 유전자정보 등의 생체유래의 물질에 관한 정보를 얻을 수 있게 한 화학발광 검출시스템도 알려져 있다.

또한, 최근 슬라이드 유리판이나 다공질막 등의 유니트표면 상의 다른 위치에, 호르몬류, 종양표지자, 효소, 항체, 항원, 항체효소, 그 외의 단백질, 핵산, cDNA(mRNA를 주형으로 하여 합성한 상보적 DNA), DNA, RNA 등, 생체유래의 물질과 특이적으로 결합가능하고 또 염기서열이나 열기의 길이, 조성 등이 이미 알려져 있는 특이적 결합물질을 스포터 장치를 사용하여 적하해서 다수의 독립한 점적을 형성하고, 계속하여 호르몬류, 종양표지자, 효소, 항체, 항원, 항체효소, 그 외의 단백질, 핵산, cDNA, DNA, mRNA 등, 추출, 단리 등에 의해서 생체로부터 채취하고, 또는 화학적 처리, 화학수식 등의 처리가 더 행해진 생체유래의 물질로서 형광물질, 색소 등의 표식물질에 의해서 표식된 물질을 혼성화시킨 마이크로어레이에 여기광을 조사해서 형광물질, 색소 등의 표식물질로부터 발생된 형광 등의 빛을 광전적으로 검출하여 생체유래의 물질을 해석하는 마이크로어레이 화상검출시스템이 개발되어 있다. 이 마이크로어레이 화상검출시스템에 의하면, 슬라이드 유리판이나 다공질막 등의 유니트 표면 상의 다른 위치에, 수많은 특이적 결합물질의 점적을 고밀도로 형성하여 표식물질에 의해서 표식된 생체유래의 물질을 혼성화시킴으로써, 단시간에 생체유래의 물질을 해석하는 것이 가능하게 된다는 이점이 있다.

또한, 다공질막 등의 유니트 표면상의 다른 위치에, 호르몬류, 종양표지자, 효소, 항체, 항원, 항체효소, 그 외의 단백질, 핵산, cDNA, DNA, RNA 등, 생체유래의 물질과 특이적으로 결합가능하고 또 염기서열이나 염기의 길이, 조성 등이 이미 알려져 있는 특이적 결합물질을 스포터 장치를 사용하여 적하하여 다수의 독립한 점적을 형성하고, 계속하여 호르몬류, 종양표지자, 효소, 항체, 항원, 항체효소, 그 외의 단백질, 핵산, cDNA, DNA, mRNA 등, 추출, 단리 등에 의해서 생체로부터 채취하고, 또는 화학적 처리, 화학수식 등의 처리가 더 행해진 생체유래의 물질로서 방사성 표식물질에 의해서 표식된 물질을 혼성화시킨 매크로어레이를 휘진성 형광체를 함유하는 휘진성 형광체층이 형성된 축적성 형광체 시트와 밀착시켜서 휘진성 형광체층을 노광하고, 그런 후에 휘진성 형광체층에 여기광을 조사하고, 휘진성 형광체층으로부터 발생된 휘진광을 광전적으로 검출하여 생체유래의 물질을 해석하는 방사성 표식물질을 사용한 매크로어레이 화상검출시스템도 개발되어 있다.

그러나, 방사성 표식물질을 사용한 매크로어레이 화상검출시스템에 있어서는, 휘진성 형광체층을 노광할 때, 다공질막 등의 유니트 표면상에 형성된 점적에 함유된 방사성 표식물질의 방사선 에너지가 매우 크기 때문에, 방사성 표식물질로부터 발생되는 전자선이 다공질막 등의 유니트 내부에서 산란하여, 인접하는 점적에 함유된 방사성 표식물질에 의해서 노광되어야 할 휘진성 형광체층의 영역에 입사되거나, 또는 방사성 표식물질로부터 발생된 전자선이 산란하여, 인접하는 점적에 함유된 방사성 표식물질로부터 발생된 전자선이 혼합되어 휘진성 형광체층의 영역에 입사하여, 그 결과, 휘진광을 광전적으로 검출하여 생성한 방사선 화상 중에 노이즈를 생성하여, 각 점적의 방사선량을 정량하여 생체유래의 물질을 해석할 때 정량성이 악화된다는 문제가 있고, 점적을 근접하여 형성하고 고밀도화하는 경우에는 특히 현저한 정량성의 악화가 확인되었다.

인접하는 점적에 함유된 방사성 표식물질로부터 발생되는 전자선의 산란에 기인하는 노이즈를 방지하고, 이러한 문제를 해소하기 위해서는 필연적으로 인접하는 점적 사이의 거리를 크게 하는 것이 필요로 되어 점적의 밀도가 저하하여 검사효율을 저하시킬 수 있다는 문제가 있었다.

또한, 생화학해석의 분야에 있어서는 다공질막 등의 유니트표면 상의 다른 위치에, 점적형상으로 형성된 호르몬류, 종양표지기, 효소, 항체, 항원, 항체효소, 그 외의 단백질, 핵산, cDNA, DNA, RNA 등 생체유래의 물질과 특이적으로 결합가능하고 또 염기서열이나 염기의 길이, 조성 등이 이미 알려져 있는 특이적 결합물질에 방사성 표식물질에 더하여 화학발광 기질과 접촉시킴으로써, 화학발광을 일으키는 표식물질 및/또는 형광물질에 의해서 표식된 생체유래의 물질을 혼성화시켜서, 선택적으로 표식하고, 방사성 표식물질에 의해서 휘진성 형광체층을 노광한 후 또는 방사성 표식물질에 의한 휘진성 형광체층의 노광에 앞서, 화학발광기질과 접촉시켜서 화학발광기질과 표식물질의 접촉에 의해서 생기는 가시광 파장영역의 화학발광을 광전적으로 검출하고 및/또는 여기광을 조사하여 형광물질로부터 발생되는 형광을 광전적으로 검출하여 생체유래의 물질을 해석하는 것도 요구되고 있지만, 이러한 경우에도 점적으로부터 발생된 화학발광이나 형광이 다공질막 등의 유니트 내에서 산란하거나, 또는 점적으로부터 발생된 화학발광이나 형광이 산란하여 인접하는 점적으로부터 발생된 화학발광이나 형광과 혼합되어, 그 결과 화학발광을 광전적으로 검출하여 생성한 화학발광화상 및/또는 형광을 광전적으로 검출하여 생성한 형광화상 중에 노이즈가 생성된다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로, 노이즈의 발생을 억제하여 정밀도가 높은 생화학해석이 가능한 생화학해석용 유니트를 효율좋게 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은, 본 발명에 관한 생화학해석용 유니트의 제조방법에 의해 제조된 생화학해석용 유니트의 개략을 나타내는 사시도이다.

도 2는, 복수의 핀을 사용한 펀칭에 의해 천공기판을 작성하는 방법을 나타내는 사시도이다.

도 3은, 포토리소그래피와 에칭에 의한 천공기판의 작성방법을 나타내는 사시도이다.

도 4는, 본 발명에 관한 생화학해석용 유니트의 제조방법의 한 실시형태를 설명하기 위한 개략도이다.

도 5는, 도 4에 나타낸 라인의 요부사시도이다.

도 6은, 도 4에 나타낸 라인의 요부단면도이다.

도 7은, 본 발명에 관한 생화학해석용 유니트의 제조방법의 다른 실시형태를 설명하기 위한 요부를 나타내는 개략도이다.

도 8은, 기판에 접착제층을 점착한 개략도이다.

도 9는, 방사선의 축적성 시트의 구성의 개략을 나타내는 사시도이다.

도 10은, 휘진성 형광체층에 기록된 방사성 표식물질의 신호를 판독하여, 화상데이터를 생성하는 화상판독장치의 일례를 나타내는 개략도이다.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

1 생화학해석용 유니트 2 기판

3 구멍 4 다공질재료(흡착성 영역)

5 특이적 결합물질 11 기판롤

12 다공질롤 13 충전롤

21 다공질막 22 가압롤러

23 백업롤러24, 25 가압판

26, 27 가열기 30 접착제층

상기 목적을 달성하기 위해서, 청구항 제1항에 기재된 발명에서는, 방사선 및/또는 빛이 투과하지 않거나 감쇠하는 재료로 형성된 기판으로서, 상기 기판에 복수의 구멍이 형성되고, 또한 상기 복수의 구멍에 흡착성 재료가 충전되어 이루어진 생화학해석용 유니트의 제조방법에 있어서, 띠형상의 천공기판과 띠형상의 흡착성 재료를 연속적으로 반송하면서, 상기 기판과 상기 흡착성 재료를 포개어 가압하여, 상기 기판의 구멍내로 상기 흡착성 재료를 연속적으로 충전하여 있다.

또한, 청구항 제2항에 기재된 발명에서는, 방사선 및/또는 빛이 투과하지 않거나 감쇠하는 재료로 형성된 기판으로서 상기 기판에 복수의 구멍이 형성되고, 또한 상기 복수의 구멍에 흡착성 재료가 충전되어 이루어진 생화학해석용 유니트의 제조방법에 있어서, 천공기판과 상기 흡착성 재료를 간헐적으로 반송하고, 그 간헐반송의 정지 중에 상기 기판과 상기 흡착성 재료를 포개어 가압하여, 상기 기판의 구멍내로 상기 흡착성 재료를 충전하여 있다.

더욱이, 상기 천공기판의 한쪽 면에, 스티렌부타디엔고무, 아크릴로니트릴부타디엔고무 중 어느 하나로 이루어진 고무상 접착제를 도공하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 가압을 가압부재에 의해 행하고, 그 가압부재 중 상기 기판과 접해져 있는 것의 온도를 상기 접착제의 유리전이온도 이상으로, 또한 상기 접착제, 상기 기판, 상기 흡착성 재료의 전체의 것의 융점 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 흡착성 재료를 가압하면, 흡착성 재료가 가압부재에 부착하여 버려 흡착성 재료가 파손되어 버려서 연속적으로 압입할 수 없는 것을 방지하기 위해서 가압부재로서 하기 ① 내지 ④ 중 어느 하나의 구성으로 하는 것이 바람직하다.

① 흡착성 재료와 접하는 측의 가압부재의 표면조도 Ra(산술평균조도)를 0.3㎛ 이상으로 함.

② 흡착성 재료와 접하는 측의 가압부재의 표면에 소수성 수지를 코팅함.

③ 흡착성 재료와 접하는 측의 가압부재의 표면에 소수성 수지를 함침시킨 크롬도금처리를 행함.

④ 흡착성 재료와 접하는 측의 가압부재의 표면에 소수성 수지를 함침시킨 니켈도금처리를 행함.

이하, 본 발명의 실시형태를 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다. 또한, 이하의 설명에 사용되는 용어 등은 본 발명의 바람직한 예를 나타내는 것으로서, 본 발명의 용어의 의의나 기술적인 범위를 나타내는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 생화학해석용 유니트의 개략을 나타내는 사시도이다. 도 1에 나타내는 생화학해석용 유니트(1)는 구멍(3)이 복수 형성된 기판(2)과 구멍(3)의 내부로 충전되고 기판(2)과 접착된 다공질재료(4)로 이루어진다. 이 흡착성 영역으로서의 다공질재료(4)에는 구조 또는 특성이 이미 알려져 있는 특이적 결합물질(5)이 적하되고, 그 후의 처리에 의해 고정화되어 있다.

상기 기판(2)의 재질로는, 생화학해석용 유니트 내부에서의 산란을 방지하기 위해서, 방사선 또는 빛을 투과시키지 않거나, 감쇠시키는 재질이 바람직하여, 금속, 세라믹이 바람직하다. 또한, 구멍을 뚫는 가공이 용이한 플라스틱을 상기 기판으로서 사용하는 경우는 방사선 또는 빛을 보다 한층 감쇠시키기 위해서, 입자를 플라스틱 내부로 분산시키는 것이 바람직하다.

상기 금속으로는 동, 은, 금, 아연, 납, 알루미늄, 티탄, 주석, 크롬, 철, 니켈, 코발트, 탄탈 또는 스테인레스강이나 황동 등의 합금이 열거되지만, 반드시 이들에 한정되는 것은 아니다.

상기 플라스틱으로는 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴수지, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴,폴리불소화비닐리덴, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌나프탈레이트나 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르, 나일론-6이나 나일론-66 등의 지방족 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리술폰, 폴리페닐렌술피드, 폴리디페닐실록산 등의 규소수지, 노볼락 등의 페놀수지, 에폭시수지, 폴리우레탄, 초산셀룰로오스나 니트로셀룰로오스 등의 셀룰로오스류, 부탄디엔-스티렌 공중합체 등의 코폴리머, 또는 상기 플라스틱을 혼합하는 것이 열거되지만, 반드시 이들에 한정되는 것은 아니다.

방사선 또는 빛을 감쇠시키기 위해서, 상기 플라스틱에 금속산화물 입자나 유리섬유 등을 충전하는 것이 바람직하고, 금속산화물 입자로는 이산화규소, 알루미나, 이산화티탄, 산화철, 산화동 등이 열거되지만, 반드시 이들에 한정되는 것은 아니다.

상기 세라믹으로는 알루미나, 지르코니아, 마그네시아, 석영 등이 열거되지만, 반드시 이들에 한정되는 것은 아니다.

방사선 또는 빛을 감쇠시킨다는 의미는 상기 기판(2)의 구멍(3)에 충전된 다공질재료 표면 또는 내부의 특이적 결합물질과 결합한 표식물질로부터 발생하는 방사선 또는 빛이 상기 구멍으로부터 기판벽을 투과하여, 인접하는 구멍에 도달하는 강도가 1/5 이하로 되는 것이 바람직하고, 1/10 이하로 되는 것이 보다 바람직하다.

방사성 표식된 시료로부터의 전자선 등의 방사선을 효과적으로 차폐하기 위해서는 기판(2)의 평균밀도는 일반적으로는 0.6g/㎤ 이상이고, 바람직하게는1~20g/㎤의 범위에 있고, 특히 바람직하게는 2~10g/㎤의 범위에 있다. 전자선의 투과거리는 밀도에 반비례하므로, 방사성 물질이³²P,³³P,³⁵S,¹⁴C 등과 같은 일반적인 방사성 동위원소(RI)이면, 기판(2)의 평균밀도를 그 범위로 함으로써, 각 구멍(3) 내에 고정되는 것으로 되는 시료의 RI로부터의 전자선을 기판(2)의 격벽에서 차폐하여, 전자선의 투과, 산란에 의한 방사선 화상의 분해능의 저하를 방지할 수 있다.

상기 기판(2)의 두께는 일반적으로는 50~1000㎛의 범위에 있고, 바람직하게는 100~500㎛의 범위에 있다.

상기 기판(2)에 형성되는 구멍(3)은 구멍(3)의 밀도를 높이기 위해서 구멍(3)의 개구부의 면적(사이즈)은 일반적으로는 5㎟ 미만이고, 바람직하게는 1㎟ 미만이고, 0.3㎟ 미만이 보다 바람직하고, 0.01㎟ 미만이 더욱 바람직하다. 그리고, 바람직하게는 0.001㎟ 이상이다.

구멍(3)의 피치(인접하는 2개의 구멍의 중심으로부터 중심까지의 거리) P1은 일반적으로는 0.05~3mm의 범위에 있고, 구멍(11)의 간극(인접하는 2개의 구멍의 단부로부터 단부까지의 최단거리) L1은 일반적으로는 0.01~1.5mm의 범위에 있다. 구멍(3)의 수(밀도)는 일반적으로는 10개/㎠ 이상이고, 바람직하게는 100개/㎠ 이상, 보다 바람직하게는 500개/㎠ 이상, 더욱 바람직하게는 1000개/㎠ 이상이다. 그리고 또한, 바람직하게는 100000개/㎠ 이하, 특히 바람직하게는 10000개/㎠ 이하이다. 더욱이 이들은 모두 도 1에 나타내듯이 반듯이 등간격으로 형성되어 있을 필요는없고, 몇개의 블록(단위)으로 나뉘어져 블록마다 복수의 구멍(3)이 형성되어 있어도 좋다.

상기 기판(2)에 복수의 구멍(3)을 뚫는 방법으로서 핀으로 구멍을 뚫는 펀칭이 열거된다. 효율을 높이기 위해서, 도 2에 나타내듯이 복수의 핀(9)을 구멍 끼리의 간극의 정수배의 거리만큼 간격을 두고 배치하여 1회의 펀칭으로 복수의 구멍(3)을 뚫는 것이 바람직하다.

상기 기판(2)에 복수의 구멍(3)을 뚫는 방법으로서, 전극의 배열패턴이 구멍의 패턴과 동일한 방전전극을 기름이나 공기 등의 전기적 절연유체 중에서 접지된 기판에 접근시켜, 상기 방전전극에 고전압을 펄스형상으로 인가함으로써 야기되는 방전에 수반되는 열에 의해, 기판을 휘발하는 방전가공이 열거된다.

상기 기판(2)의 복수의 구멍(3)은 포토리소그래피와 에칭에 의해서 형성해도 좋다. 도 3(a)에 나타내듯이, 우선, 지지체(10) 상에 감광성 재료를 도포하고, 도막(8)으로 한 후에 소망의 구멍패턴이 그려진 포토리소그래피용 마스크재(7)를 상기 도막(8) 상에 빛을 사용해서 전사하는 포토리소그래피에 의해서, 구멍주위의 도막(8)을 경화시킨다. 그 후에, 도막(8)을 유기용제 중에 침지하고, 광미조사부를 유기용제 중에 용출시켜서 제거하는 에칭에 의해서 도막(8)에 복수의 구멍을 형성한 후, 지지체(10)로부터 기판(2)를 박리하고, 도 3(b)에 표시하듯이 다수의 구멍(3)이 형성된 기판(2)이 얻어진다. 지지체로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리테트라플루오로에틸렌 등이 열거되지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

상기 감광성 재료로는 자외선 경화성 조성물이 바람직하게 사용된다. 이 자외선 경화성 조성물은 광중합 개시제와 자외선 경화성 수지원료로 이루어진다. 광중합 개시제는 광중합을 개시시키는 원을 함유하는 임의의 물질이어도 좋다. 예컨대, 수소분리형 개시제(예, 벤조페논계 개시제) 또는 라디칼 개열형 개시제(예, 아세트페논계 개시제, 트라아진계 개시제)를 사용할 수 있다. 또한, 본 발명에서 사용하는 자외선 경화성 수지원료의 예로는 아크릴산에스테르류(예, 아크릴산에틸, 아크릴산부틸, 아크릴산2-에틸헥실), 메타크릴산에스테르류(예, 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산부틸, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트) 다가 알콜과 (메타)아크릴산의 에스테르(예, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,4-시클로헥산디아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨테트라(메타)아크릴레이트), 펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 트리메티롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리메티롤에탄트리 (메타)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨헥사(메타)아크릴레이트, 1,2,3-시클로헥산테트라메타크릴레이트, 폴리우레탄폴리아크릴레이트, 폴리에스테르폴리아크릴레이트)가 열거되지만 이들에 한정되는 것은 아니다. 이들은 단독으로 사용해도 좋고, 복수종류 사용해도 좋다.

상기 에칭용 유기용제로는, 상기 자외선 경화성 조성물을 용해하는 임의의 유기용제가 사용된다. 예컨대, 아세톤이나 에틸메틸케톤 등의 케톤류가 열거되지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

에칭에 의한 광미조사부의 제거를 용이하게 행하기 위해서, 에칭액 중에 상기 기판에 초음파를 조사시키면서 에칭을 행하는 것이 바람직하다.

기판(2)으로 금속을 사용하는 경우, 전해에칭에 의해서 복수의 구멍을 형성해도 좋다. 우선, 금속판 상에 도포된 레지스트에, 제작하고 싶은 구멍패턴이 그려진 포토마스크 패턴을 노광하고, 현상한다. 예컨대, 황산, 불소산, 인산 등의 강산용액 중에서, 상기 금속판을 양극, 백금을 음극으로 하여 전기분해를 행하는 전해에칭에 의해서 금속판에 구멍을 뚫은 후, 금속판 표면에 잔류하는 레지스트를 박리한다.

상기 기판에 복수의 구멍을 뚫는 다른 방법으로는 엑시머레이저, YAG레이저 등의 고출력 레이저빔을 상기 기판에 조사하고, 조사부분의 기판을 가열하여 휘발시키는 방법이 열거된다. 상기 기판의 면을 따라서, 레이저빔을 스캔하는 것으로 구멍의 배열이 형성된다. 또한, 구멍(3)은 기판(2)을 관통한 구멍외에 홈형상의 구멍이어도 좋다.

본 발명에 있어서, 흡착성 영역을 형성하는 흡착성 재료로는 다공질재료 또는 섬유재료가 바람직하게 사용된다. 또한, 다공질재료와 섬유재료를 병용하여 흡착성 영역을 형성할 수 있다. 본 발명에 있어서, 흡착성 영역을 형성하기 위해서 사용되는 다공질재료는 유기재료, 무기재료 모두 좋고, 유기/무기 복합체여도 좋다.

본 발명에 있어서, 흡착성 영역을 형성하기 위해서 사용되는 유기다공질재료는 특별히 한정하는 것은 아니지만, 활성탄 등의 탄소다공질재료 또는 여과막을 형성할 수 있는 다공질재료가 바람직하게 사용된다. 여과막을 형성할 수 있는 다공질재료로는 용매에 용해가능한 폴리머가 바람직하게 사용된다. 그 폴리머로는 셀룰로오스 유도체(예컨대, 니트로셀룰로오스, 재생 셀룰로오스, 셀룰로오스아세테이트, 초산셀룰로오스, 락산초산셀룰로오스 등), 지방족 폴리아미드류(예컨대, 나일론-6, 나일론-66, 나일론4, 10 등), 폴리올레핀류(예컨대, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등), 염소함유 폴리머류(예컨대, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴 등), 불소수지류(예컨대, 폴리불소화비닐리덴, 폴리테트라플루오라이드 등), 폴리카보네이트, 폴리술폰, 알긴산 및 그 유도체(예컨대, 알긴산, 알긴산칼슘, 알긴산/폴리리신폴리이온 복합체 등), 콜라겐 등이 열거되고, 이들 폴리머의 공중합체나 복합체(혼합체)도 사용할 수 있다.

또한, 흡착성 영역을 형성하기 위한 섬유재료도 특별히 한정하지 않지만, 바람직하게는 상기 셀룰로오스 유도체류, 지방족 폴리아미드류 등이 열거된다.

본 발명에 있어서, 흡착성 영역을 형성하기 위해서 사용되는 무기다공질재료는 특별히 한정하지는 않지만, 바람직하게는 금속(예컨대, 백금, 금, 철, 은, 니켈, 알루미늄 등), 금속 등의 산화물(예컨대, 알루미나, 실리카, 티타니아, 제올라이트 등), 금속염(예컨대, 히드록시아파타이트, 황산칼슘 등) 및 이들의 복합체 등이 열거된다.

또한, 상기 흡착성 영역으로서의 다공질재료(4)의 강도를 높이기 위해서, 상기 다공질재료(4)에는 다공질재료(4)의 용매에 불용인 섬유상 재료를 혼합시켜도 좋다. 상기 섬유상 재료로는 다공질재료(4)의 용매에 불용인 재료이면 임의의 재료이어도 좋다. 예컨대, 셀룰로오스, 유리섬유, 금속섬유가 사용된다. 이들은 단독으로 사용해도 좋고, 복수 종류 사용해도 좋다.

도 4는, 본 발명에 관한 생화학해석용 유니트의 제조방법을 설명하기 위한 개략도, 도 5는 그 요부확대도, 도 6은 요부단면도이다. 다공질막은 도프(상기 다공질재료를 함유하고 있는 용액)를 지지체 상에 유연 또는 도포 후, 다공질막의 폴리머의 빈용매, 또는 양용매와 빈용매의 혼합액에 침지한 후 수세건조하거나, 또는 도프를 지지체 상에 유연 또는 도포후 서서히 건조함으로써 별도 작성된다. 더욱이, 다공질막을 주로 구성하는 화합물은 나일론-6나, 나일론-66 등의 폴리아미드 수지가 바람직하지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

도 4에 표시하듯이, 본 발명의 생화학해석용 유니트의 제조방법에서는 상기 기판(2)을 장척 띠형상으로 제조하고, 이것을 롤형상으로 감은 기판롤(11)을 사용한다. 또한, 상기 다공질막(21)도 마찬가지로 장척 띠형상으로 제조하고, 이것을 롤형상으로 감은 다공질막롤(12)을 사용한다.

도 5 및 도6(a)에 표시하듯이, 각각의 롤(11, 12)로부터 도시하지 않은 반송장치에 의해 연속반송되어 있는 상기 기판(2)과 상기 다공질막(21)을 포개어, 가압롤러(22)와 백업롤러(23)의 사이로 전송하여 가압함으로써, 도 6(b)에 표시하듯이 상기 기판(2)의 구멍(3)에 다공질막(21)을 압입한다. 그리고, 그 기판(2)을 도시하지 않은 반송장치에 의해 반송하여, 충전롤(13)로서 권취한다. 이 경우, 가압롤러(22)와 백업롤러(23)를 가열하는 방법 등에 의해 다공질막(21)을 연화시키면, 기판(2)의 구멍(3)으로의 압입이 용이하게 가능하게 된다. 또한, 기판(2)의 구멍(3)에 충전되지 않은 다공질막(21)은 공지의 방법에 의해 제거하여도 좋다.

도 7에는 본 발명의 생화학해석용 유니트의 제조방법의 다른 실시형태의 개략도를 나타낸다. 상기 기판(2)과 상기 다공질막(21)은 도 4에 표시하듯이 각각의 롤(11, 12)로부터 도시하지 않은 반송장치에 의해 간헐적으로 반송된다. 그리고, 기판(2)과 다공질막(21)을 사이에 두고 대향하여 구비되어 있는 가압판(24, 25)에 의해 가압됨으로써, 다공질막(21)이 기판(2)의 구멍(3)에 간헐적으로 주입된다. 더욱이, 도 7에 나타내듯이 간헐적으로 다공질막(21)을 구멍(3)에 충전하는 경우에는 도 4에 나타낸 바와 같은 롤(11, 12)을 사용하는 방법에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 미리 기판(2)과 다공질막(21)을 소망하는 사이즈로 칩형상으로 절단하고, 각각의 칩을 포개어 도 7에 나타낸 가압판(24, 25)으로 가압하여 구멍(3)에 다공질막(21)을 충전하는 것도 가능하게 된다.

도 7에는, 1개의 구멍에 다공질막(21)을 한번에 압입하는 것을 도시했지만, 본 발명은 도시한 형태에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 5에 나타내듯이 구멍(3)이 10 ×10개의 구멍블록(3a) 상태로 형성되어 있는 경우에는, 블록(3a) 마다 가압함으로써 다공질막(21)의 압입을 보다 균일하게 행할 수 있어 보다 바람직하다. 그러나, 본 발명은 상술한 방법에 한정되는 것은 아니다.

또한, 구멍(3)에 충전된 다공질막(21)이 박리되지 않기 위해서, 도 8에 나타내듯이 기판(2)의 편면에 접착제층(30)을 미리 형성하여 두는 것이 보다 바람직하다. 이 접착제층(30)에는 스티렌부타디엔고무, 아크릴로니트릴부타디엔고무 등의 접착제로 형성하는 것이 바람직하지만, 상술한 것에 한정되는 것은 아니다. 기판(2)으로의 접착제층(30)의 형성방법은 딥도포, 에어나이프도포, 블레이드도포등의 코팅방법에 의한 도공방법이 열거되지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 4에 나타내는 제조라인을 사용하여 롤형상의 접착제층을 기판과 다공질막의 사이에 끼우고, 롤러(22, 23)를 사용하여 기판, 접착제층, 다공질막을 동시에 가압하는 방법 등이 열거된다. 또한, 접착제층을 도공하기 전에, 기판의 표면을 산화처리 등을 하여 도공이 용이하게 행해지도록 하여도 좋다. 상기 기판이 금속인 경우는, 우선 양극산화처리 등에 의해 금속산화물을 표면에 형성한다. 양극산화처리란, 황산, 인산, 크롬산액중에서, 상기 기판금속을 양극으로 하여 직류전류를 흘려보내는 것으로, 산화물을 표면에 형성하는 방법이다. 상기 기판이 플라스틱인 경우는 상기하듯이 금속산화물 입자를 분산하여 둔다. 상기 기판이 세라믹인 경우는 상기한 바와 같이 금속산화물이면 좋다.

기판(2)에 접착제층(30)을 형성한 것을 사용하여, 도 6 및 도 7에 나타내는 방법에 의해 다공질막(21)의 충전을 행하면, 구멍(3)에 압입된 다공질막(21)이 박리되는 것이 억제되어 바람직하다. 또한, 이 때에, 도 6 및 도 7에 나타내듯이, 기판(2)과 접해져 있는 롤러(22), 가압판(24)을 각각 가열기(26, 27)에 의해 가열하면, 접착제층(30)의 접착능력이 향상되기 때문에 바람직하다. 이들 기기의 온도는 상기 접착제의 유리전이온도 이상, 또한 상기 접착제, 기판, 다공질막의 전체의 것의 융점 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 즉, 접착제의 유리전이온도보다 낮으면, 접착제의 접착능력을 향상시키는 목적이 달성되지 않는 경우가 생긴다. 또한, 상기 접착제 등의 융점보다 높은 온도까지 가열하면, 기판 등의 부재의 성분이 변화하거나, 부재의 형상이 변형될 염려가 생기기 때문이다. 또한, 상기 가열기(26,27)에는 공지의 모든 것을 사용할 수 있다.

또한, 다공질층(21)을 가압하면, 다공질 흡착성 재료가 롤러(23), 가압판(25)에 부착하여 버려, 흡착성 재료가 파손되어 연속적으로 압입할 수 없는 것을 방지하기 위해서, 하기 ① 내지 ④ 중 어느 하나의 구성으로 하는 것이 바람직하다.

① 다공질층(21)과 접하는 측의 롤러(23), 가압판(25)의 표면조도 Ra(산술평균조도)를 0.3㎛ 이상으로 함.

② 다공질층(21)과 접하는 측의 롤러(23), 가압판(25)의 표면에 소수성 수지를 코팅함.

③ 다공질층(21)과 접하는 측의 롤러(23), 가압판(25)의 표면에 소수성 수지를 함침시킨 크롬도금처리를 행함.

④ 다공질층(21)과 접하는 측의 롤러(23), 가압판(25)의 표면에 소수성 수지를 함침시킨 니켈도금처리를 행함.

또한, 상기 다공성 구조체는 일반적으로, 공극률(체적비)이 10~90%의 범위에 있고, 그 공극을 구성하는 미세구멍의 평균구멍지름은 0.1~50㎛의 범위에 있다.

상기 다공질재료로의 상기 특이적 결합물질의 침투를 빠르게 하기 위해서, 방전처리에 의해서 다공질재료 표면을 친수적으로 하는 것이 바람직하다. 상기 기판이 금속 등의 도전성 재료인 경우, 기판을 접지하여 교류고전압을 인가한 전극을 상기 기판에 대향시키는 방법이 열거된다. 상기 기판이 플라스틱이나 세라믹 등의 절연성 재료인 경우, 접지된 도전성 재료의 위에 기판을 놓고, 교류고전압을 인가한 전극을 상기 기판에 대향시키는 방법이 열거된다.

또한, 상기 다공질재료로의 상기 특이적 결합물질의 침투를 빠르게 하기 위해서, 상기 다공질재료에 계면활성제를 함침시키는 것이 바람직하다. 계면활성제로는 음이온계, 양이온계, 불소계 중 어느 하나의 계면활성제를 사용해도 좋다. 구체적으로는 도데실벤젠술폰산나트륨, 사포닌, p-tert-옥틸페녹시에톡시에틸술폰산나트륨, 노닐페녹시폴리에톡시에탄올, 일본특허공개 소62-170950호 공보, 미국특허 5,380,644호 공보, 특허공개 소63-188135호 공보 등에 기재된 불소계 계면활성제, 특허공개 평6-301140호 공보 등에 기재된 폴리알킬렌옥사이드나 음이온게 계면활성제 등이 열거된다.

상기 다공질재료로의 상기 특이적 결합물질의 침투를 빠르게 하는 방법에 의해서, 상기 다공질재료 표면의 물의 정적접촉각은 60°이하로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50°이하이다.

흡착성 영역으로서의 다공질재료(4)의 표면과 이면 중 적어도 한쪽은 기판(2)의 표면 또는 이면보다도 기판내부를 향해서 후퇴하여 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 다공질재료(4)로의 특이적 결합물질 용액의 점착이 용이하게 되고, 또한 일단 접착된 특이적 결합물질 용액의 기판(2)의 표면으로의 유출이나 다른 다공질재료(4)로의 유출을 막을 수 있음과 아울러, 다공질재료(4)에 결합고정된 특이적 결합물질로부터의 방사선의 산란을 효과적으로 방지할 수 있다.

본 발명에 있어서, 기판(2)의 구멍(3)의 배열 및 구멍(3)의 개구부의 형상은도1에 나타낸 바와 같은 격자형상의 배열과 원형의 개구부에 한정되는 것은 아니며, 구멍(3)의 배열이나 형상 등은 적당변경될 수 있다. 예컨대, 흡착성 영역이 인접하는 열에서 서로 위치가 어긋나게 배치된 것이어도 좋다. 또한, 흡착성 영역의 개구부의 형상도 도 1에 나타낸 것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 흡착성 영역의 개구부가 삼각형, 사각형, 육각형, 그외의 다각형, 타원형, 그 외의 각종 형상이어도 좋다. 그 외에도, 흡착성 영역은 랜덤하게 배치되어 있어도 좋고, 또한 가늘고 긴 장방형의 흡착성 영역을 줄무늬형상으로 형성하여 1차원 방향으로만 구획화하는 것도 가능하다.

상기 흡착성 영역에 고정가능한 특이적 결합물질로는 종래부터 매크로어레이의 특이적 결합물질로서 사용가능한 각종의 폴리뉴클레오티드 및 올리고뉴클레오티드를 사용할 수 있다. 예컨대, cDNA, cDNA의 일부, EST 등의 PCR법에 의해서 증폭하여 조제한 폴리뉴클레오티드(「PCR산물」), 및 합성한 올리고뉴클레오티드를 열거할 수 있다. 또한, DNA의 포스포디에스테르결합을 펩티드결합으로 변환한 인공핵산, 즉 헵티드핵산(PNA), 또는 이들의 유도체이어도 좋다. 또한, 호르몬류, 종양표지자, 효소, 항체, 항원, 항체효소, 그 외의 단백질, 핵산, cDNA, DNA, RNA 등, 생체유래의 물질과 특이적으로 결합가능하고 또 염기서열이나 염기의 길이, 조성 등이 이미 알려져 있는 특이적 결합물질은 모두 본 발명의 특이적 결합물질로서 사용될 수 있다.

상기 특이적 결합물질을 상기 다공질재료에 적하하는 방법으로는 미국특허 5807522호 명세서와 같이, 핀에 부착시킨 특이적 결합물질을 함유하는 액체를 다공질재료에 옮기는 스폿팅방식이나, 특이적 결합물질을 함유하는 액적을 토출하여 다공질재료에 옮기는 잉크젯방식이 있지만, 반드시 이들에 한정되는 것은 아니다.

상기 특이적 결합물질을 다공질재료에 고정하는 방법으로는 다공질재료의 세공표면에서의 물리적 흡착에 의해서도 가능하지만, 보다 바람직하게는 화학반응 또는 가열 또는 자외선조사 등의 방법에 의해 화학적으로 결합시키는 것이 바람직하다.

다공질재료의 세공표면에 고정된 상기 특이적 결합물질과 결합하는 특이적 결합물질은, 예컨데³³P 등의 방사성 표식물질, 또는 형광색소 등의 형광표식물질, 화학발광기질과 접촉하면 화학발광을 일으키는 표식물질로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 표식물질에 의해서 표식되어 있으면 좋다. 상기 특이적 결합물질과 표식된 생체유래의 물질과의 특이적 결합은, 예컨대 cDNA끼리의 혼성화, 항체항원반응, 리셉터ㆍ리간드 등의 반응이 있지만, 반드시 이들에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 있어서의 방사성 표식물질로부터 발생하는 방사선을 축적하는 휘진성 형광체로서는 방사선의 에너지를 축적가능하고, 전자파에 의해서 여기되고, 축적되어 있는 방사선의 에너지를 빛의 형태로 방출가능한 것이면 좋고, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 가시광 파장영역의 빛에 의해 여기가능한 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예컨대 일본특허공개 소55-12145호 공보에 개시된 알칼리토금속 불소화 할로겐화물계 형광체 (Ba_1-xM²⁺ _x)FX:yA(여기서, M²⁺는 Mg, Ca, Sr, Zn 및 Cd로이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 알칼리토금속원소, X는 Cl, Br 및 I로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 할로겐, A는 Eu, Tb, Ce, Tm, Dy, Pr, He, Nd, Yb 및 Er로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 3가금속원소, x는 0≤x≤0.6, y는 0≤y≤0.2이다), 특허공개 평2-276997호 공보에 개시된 알칼리토금속 불소화 할로겐화물계 형광체 SrFX:Z(여기서, X는 Cl, Br 및 I로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 할로겐, Z는 Eu 또는 Ce이다), 특허공개 소59-56479호 공보에 개시된 유로퓸이 첨가된(europium-doped) 복합할로겐화물계 형광체 BaFXㆍxNaX':aEu²⁺(여기서, X 및 X'는 모두 Cl, Br 및 I로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 할로겐이고, x는 0 < x≤2, a는 0<a≤0.2이다), 특허공개 소58-69281호 공보에 개시된 셀륨이 첨가된(cerium-doped) 3가금속 옥시할로겐화물계 형광체인 MOX:xCe(여기서, M은 Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb 및 Bi로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 3가금속원소, X는 Br 및 I 중 한쪽 또는 양쪽, x는 0<x<0.1이다), 특허공개 소60-101179호 공보 및 동 60-90288호 공보에 개시된 셀륨이 첨가된 희토류 옥시할로겐화물계 형광체인 LnOX:xCe(여기서, Ln은 Y, La, Gd 및 Lu로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 희토류원소, X는 Cl, Br 및 I로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 할로겐, x는 0<x≤0.1이다) 및 특허공개 소59-75200호 공보에 개시된 유로퓸이 첨가된 복합할로겐화물계 형광체 M^IIFXㆍaM^IX'ㆍbM'^IIX''₂ㆍcM^IIIX'''₃ㆍxA:yEu²⁺(여기서, M^II는 Ba, Sr 및 Ca로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 알칼리 토금속원소, M^I은 Li, Na, K, Rb 및 Cs로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 알칼리 금속원소, M'^II는 Be 및 Mg로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 2가금속원소, M^III는 Al, Ba, In 및 Tl로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 3가금속원소, A는 1종 이상의 금속산화물, X는 Cl, Br 및 I로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 할로겐, X', X'' 및 X'''는 F, Cl, Br 및 I로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 할로겐이고, a는 0≤a≤2, b는 0≤b≤10^-2, c는 0≤c≤10^-2이고, 또한 a + b + c≥10^-2이고, x는 0<x≤0.5이고, y는 0<y≤0.2이다)가 바람직하게 사용될 수 있다.

도 9는 방사선의 축적성 시트를 나타내는 사시도이고, (a)는 상기 휘진성 형광체로 이루어진 층(34)을 지지체(35)의 전면에 형성한 것이고, (b)는 상기 생화학해석용 유니트의 기판(2)에 형성된 구멍(3)의 배열패턴과 동일하게 지지체(35) 상에 휘진성 형광체로 이루어진 층(34)을 배열한 것이다.

본 발명의 생화학해석용 유니트의 다공질재료의 세공표면에 고정된 특이적 결합물질과 방사성 표식물질에 의해 표식된 특이적 결합물질을 특이적으로 결합시킨 후, 상기 축적성 시트를 생화학해석용 유니트와 포개어, 방사성 표식물질로부터의 방사선을 축적성 시트의 휘진성 형광체층(34)에 축적(이하는 노광이라고 함)한다.

축적성 시트의 휘진성 형광체층(34)에 기록된 방사성 표식물질의 신호(이하는 화상이라고 함)를 검출하는 방법을 이하에 나타내지만, 반드시 이 방법에 한정되는 것은 아니다.

도 10은 휘진성 형광체층(34)에 기록된 방사성 표식물질의 화상을 판독하고, 화상데이터를 생성하는 화상판독장치의 일례를 나타내는 개략사시도이다. 이 화상판독장치는 640nm의 파장의 레이저광(44)을 발생하는 제1 레이저여기광원(41), 532nm의 파장의 레이저광을 발생하는 제2 레이저여기광원(42), 473nm의 파장의 레이저광을 발생하는 제3 레이저여기광원(43)을 구비하고 있다. 본 실시형태에 있어서는 제1 레이저여기광원(41)은 반도체 레이저광원으로 구성되고, 제2 레이저여기광원(42) 및 제3 레이저여기광원(43)은 제2 고주파생성(Second Harmonic Generation) 소자에 의해서 구성되어 있다.

제1 레이저여기광원(41)에 의해 발생된 레이저광(44)은 시준렌즈(45)에 의해 평행광으로 된 후, 미러(46)에 의해서 반사된다. 제1 레이저여기광원(41)으로부터 발생되어 미러(46)에 의해서 반사된 레이저광(44)의 광로에는 640nm의 레이저광을 투과하고, 532nm의 파장의 빛을 반사하는 제1 다이크로익미러(47) 및 532nm 이상의 파장의 빛을 투과하고, 473nm의 파장의 빛을 반사하는 제2 다이크로익미러(48)가 형성되어 있고, 제1 레이저여기광원(41)에 의해 발생된 레이저광(44)은 제1 다이크로익미러(47) 및 제2 다이크로익미러(48)를 투과하여, 미러(49, 52, 53)에 의해 방향이 변경되어 광학헤드(55)에 입사한다.

한편, 제2 레이저여기광원(42)에 의해 발생된 레이저광은 시준렌즈(50)에 의해 평행광으로 한 후, 제1 다이크로익미러(47)에 의해서 반사되어 그 방향이 90도변경되고, 제2 다이크로익미러(48)를 투과하여, 광학헤드(55)에 입사한다. 또한, 제3 레이저여기광원(43)으로부터 발생된 레이저광은 시준렌즈(51)에 의해서 평행광으로 한후, 제2 다이크로익미러(48)에 의해 반사되어, 그 방향이 90도 변경된 후, 광학헤드(55)에 입사한다.

광학헤드(55)는 미러(56)와 그 중앙부에 구멍(57)이 형성된 천공미러(5)와 볼록렌즈(59)를 구비하고 있고, 광학헤드(55)에 입사한 레이저광(44)은 미러(56)에 의해서 반사되고, 천공미러(58)에 형성된 구멍(57) 및 볼록렌즈(59)를 통과하고, 스테이지(60)의 유리판(61) 상에 놓인 형광화상을 담지하고 있는 휘진성 광확체층(34)에 입사한다. 도 10에 있어서는, 휘진성 형광체층(34)이 하방을 향하도록 스테이지(60)의 유리판(61) 상에 놓여 있다.

휘진성 형광체층(34)으로부터 발생된 형광(65)은 볼록렌즈(59)에 의해 평행광으로 되고, 천공미러(58)에 의해서 반사되어서, 오목면미러(66)에 입사한다. 오목면미러(66)에 입사한 형광(65)은 오목면미러(67)에 집광된다. 오목면미러(67)에 집광된 형광(65)은 오목면미러(67)에 의해서 반사되어 필터유니트(68)에 입사하고, 소정의 파장의 빛이 커트되어 광전자증배관(69)에 입사하여 광전적으로 검출된다. 광전자증배관(69)에 의해서 광전적으로 검출되어 생성된 아날로그 화상데이터는 A/D변환기(70)에 의해서 디지털 화상데이터로 변환되고, 화상데이터 처리장치(71)로 송신된다. 도 10에는 도시되어 있지않지만, 광학헤드(55)는 주사기구에 의해서 휘진성 형광체층(34)의 평면전체를 주사할 수 있도록 이동가능하게 구성되어 휘진성 형광체층(34)의 전면이 레이저광(44)에 의해서 주사된다.

실시예

(1) 관통구멍을 갖는 기판의 제작

크기가 80mm ×80mm, 두께 100㎛의 SUS304 시트(기판재료시트)에 구멍지름 0.2mm의 개구부가 원형의 미세구멍을 에칭에 의해서 구멍피치 0.3mm, 구멍간극 0.1mm로, 10 ×10개를 한 단위로 하여 계 6400개 형성하였다.

(2) 다공성 구조체의 형성

나일론-66(Aldrich Chemical Company 제품) 14부

포름산 66부

물 20부

상기 재료를 균일하게 용해하여 다공성 구조체 형성용 재료의 용액을 조제하였다. 이 용액을 안정한 용액상태에서 건조막두께가 160㎛이 되도록 캐스팅코터에 의해 폴리에스테르 기재시트 상에 유연하였다. 그 다음, 즉시 포름산 40% 수용액을 채운 응고조에 그 기재시트를 침지하고, 막중에 다수의 미세구멍을 형성하였다. 그 후, 수세, 건조하고, 폴리에스테르 기재시트로부터 막을 박리하여 다공성 구조체(다공질막 시트)를 얻었다. 다공성 폴리머의 미세구멍의 평균지름은 0.5㎛였다.

(3) 생화학해석용 유니트의 형성

(2)에서 얻은 다공성 구조체와 (1)에서 얻은 기판을 포개서, 150℃로 가열한 가압롤러와 백업롤러의 사이로 이송하고, 20kgf/㎠의 압력으로 가압함으로써, 기판의 구멍에 다공질 구조체를 압입하여 생화학해석용 유니트를 얻었다.

(4) 생화학해석용 유니트의 평가

상기 실시예에서 얻어진 생화학해석용 유니트의 다공성 구조체 영역에 통상의 방법에 따라서 일체쇄 핵산단편(특이적 결합물질)을 점착에 의해 고정한 후, 이 생화학해석용 유니트를 상기 특이적 결합물질에 상보성을 나타내는 일체쇄 핵산단편에 방사성 표식을 부착한 시료(방사성 표식 특이적 결합물질)의 수용액에 침지하고, 혼성화를 행하였다. 생화학해석용 유니트를 수용액으로부터 꺼내고, 수세하여 건조하였다. 그 다음에, 축적성 형광체 시트와 포개어 실온에서 오토라디오그래피를 행하였다. 이 축적성 형광체 시트에 대해서, 방사선 화상정보판독장치를 사용하여 방사선 화상의 판독을 행하였더니, 생화학해석용 유니트의 다공성 구조체 영역(특이적 결합물질에 방사성 표식 특이적 결합물질이 혼성화에 의해 결합고정된 영역)의 방사선 화상이 고분해능, 고감도로 얻어졌다.

본 발명의 생화학해석용 유니트의 제조방법에 의하면, 방사선 및/또는 빛이 투과하지 않거나 감쇠하는 재료로 형성된 기판으로서 상기 기판에 복수의 구멍이 형성되고, 또한 상기 복수의 구멍에 흡착성 재료가 충전되어 이루어지는 생화학해석용 유니트의 제조방법에 있어서, 띠형상의 천공기판과 띠형상의 흡착성 재료를 연속적으로 반송하면서, 상기 기판과 상기 흡착성 재료를 포개어 가압하고, 상기 기판의 구멍내부에 상기 흡착성 재료를 연속적으로 충전함으로써, 생화학해석용 유니트를 연속적으로 효율좋게 작성할 수 있다. 이것에 의해, 특이적 결합물과 생체유래이고 또한 표식된 물질이 결합함으로써 발생하는 방사선 또는 빛을 검출하여 생화학해석을 행하기 위한 경우에, 방사선 또는 빛의 산란 등에 의한 노이즈를 방지하여 해석의 정도를 높일 수 있는 생화학해석용 유니트가 얻어진다.

Claims

방사선 및/또는 빛이 투과하지 않거나 감쇠하는 재료로 형성된 기판으로서 상기 기판에 복수의 구멍이 형성되고, 또한 상기 복수의 구멍에 흡착성 재료가 충전되어 이루어진 생화학해석용 유니트의 제조방법에 있어서,

띠형상의 천공기판과 띠형상의 흡착성 재료를 연속적으로 반송하면서, 상기 기판과 상기 흡착성 재료를 포개어 가압하여,

상기 기판의 구멍내로 상기 흡착성 재료를 연속적으로 충전하는 것을 특징으로 하는 생화학해석용 유니트의 제조방법.
방사선 및/또는 빛이 투과하지 않거나 감쇠하는 재료로 형성된 기판으로서 상기 기판에 복수의 구멍이 형성되고, 또한 상기 복수의 구멍에 흡착성 재료가 충전되어 이루어진 생화학해석용 유니트의 제조방법에 있어서,

천공기판과 상기 흡착성 재료를 간헐적으로 반송하고,

그 간헐반송의 정지 중에 상기 기판과 상기 흡착성 재료를 포개어 가압하여,

상기 기판의 구멍내로 상기 흡착성 재료를 충전하는 것을 특징으로 하는 생화학해석용 유니트의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 천공기판의 한쪽 면에, 스티렌부타디엔고무, 아크릴로니트릴부타디엔고무 중 어느 하나로 이루어진 고무상 접착제를 도공하는 것을 특징으로 하는 생화학해석용 유니트의 제조방법.
제3항에 있어서, 상기 가압을 가압부재에 의해 행하고, 그 가압부재 중 상기 기판과 접해져 있는 것의 온도를 상기 접착제의 유리전이온도 이상으로, 또한 상기 접착제, 상기 기판, 상기 흡착성 재료의 전체의 것의 융점 이하로 하는 것을 특징으로 하는 생화학해석용 유니트의 제조방법.