WO2004101414A1

WO2004101414A1 - 繊維配列用装置、これを用いた繊維配列方法、繊維配列用治具および繊維配列体の製造方法ならびに生体関連物質固定化マイクロアレイの製造方法

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Publication number: WO2004101414A1
Application number: PCT/JP2004/006997
Authority: WO
Inventors: Toshinori Sumi; Toshihiko Fukuda; Yasuo Hiromoto; Tadanobu Ikeda
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co., Ltd.
Priority date: 2003-05-19
Filing date: 2004-05-17
Publication date: 2004-11-25
Also published as: EP1627839A4; CN100471776C; EP1627839A1; JP3978212B2; US20070101549A1; CN1822999A; JPWO2004101414A1

Abstract

繊維を3次元配列するための繊維配列用装置であって、繊維を巻き取る繊維巻取手段と、前記繊維巻取手段に対して前記繊維を供給する繊維供給手段とを具備し、前記繊維供給手段は、前記繊維巻取手段に対して相対移動しながら繊維を供給する可動ガイドを備え、前記繊維巻取手段は、軸を中心として回転しながら周上に繊維を巻き取る繊維巻取用ボビンと、該繊維巻取用ボビンの周上の複数の所定位置にそれぞれ複数積層され、各外面上に前記繊維が配列される繊維配列用平板とを有している、繊維配列用装置が提供される。また、繊維配列用治具が提供される。繊維を非常に効率的に、高密度、かつ、高精度に3次元配列することを可能とする。

Description

明細書

繊維配列用装置、これを用いた繊維配列方法、繊維配列用治具および繊維配列体の製造方法ならびに生体関連物質固定ィヒマイクロアレイの製造方法技術分野

本発明は、複数本の繊維を 3次元配列するための繊維配列用装置、これを用いた繊維配列方法、この方法で繊維を配列して得られた繊維卷回物および繊維配列体に関する。また、本発明は、複数本の繊維を 3次元配列するための治具、およびこれを用いた繊維配列体の製造方法に関する。さらには上記繊維配列体から、特定の生体関連物質の検査、検出などに使用される生体関連物質固定化マイク口ァレイを製造する方法に関する。背景技術

多数遺伝子の一括発現解析を行う方法として、 D N Aマイクロアレイ法（または D NAチップ法という。）と呼ばれる分析法がある。

この方法は、マイクロアレイまたはチップと呼ばれる平面基板片上に、多数の D NA断片が高密度に整列しつつ固定化されたもの（以下、 D NAマイクロアレィという。）を用い、個々の固定化された D NA断片において、核酸一核酸間ハイブリダィゼーション反応に基づく核酸検出及ぴ定量ィ匕を行う方法である。

この方法により、反応試料は微量ですみ、且つ多種の反応試料を再現性よく迅速 ·系統的に分析、定量を可能とする。

D N Aマイクロアレイ法の具体的方法としては、例えば、研究対象である細胞の発現遺伝子などを蛍光色素などで標識したものをサンプルとし、このサンプルを D NAマイクロアレイ上でハイブリダィゼーションさせることにより互いに相補的な核酸（D N Aあるいは R N A) 同士を結合させる。次いでその結合箇所を適当な蛍光検出器で読みとる方法などが挙げられる。

このような方法によれば、サンプル中のそれぞれの遺伝子量を迅速に測定できる。

核酸などの生体関連物質をマイクロアレイ上に固定化するための技術としては、例えば特開 2 0 0 1— 2 3 9 5 9 4号公報に記載されているように、生体関連物質の固定化担体として繊維を用いる方法がある。

この方法では、固定化担体である繊維が複数本整然と 3次元に配列された繊維配列体をまず作製し、この繊維配列体をスライスして薄片化することにより、繊維が二次元に高密度で配列した薄片状のマイクロアレイを得ている。そして、ここでは、複数本の繊維が整然と配列された繊維配列体を製造するために、目的の配列パターンと同一パターンの孔を有する複数個の治具同士を使用している。具体的には、まず、これらの治具を、？し位置を揃えて相接するように配置しておき、それらの治具の同一位置関係にある孔に、生体関連物質の固定化担体である繊維をそれぞれ貫通させる。ついで、治具同士の間隔を拡げ、治具同士の間において 3次元に配列した各繊維に張力を付与して整列させてから、これらの繊維間に硬化性の樹脂を充填し、硬化することにより繊維を固定する。

そして、このようにして樹脂で固定されたもの、すなわち繊維配列体を、繊維の長さ方向に対して略垂直にスライスすることにより、生体関連物質固定マイクロアレイが得られる。なお、ここで繊維には、あらかじめ生体関連物質を固定しておいてもよい。また複数の繊維を整列し、それら繊維を樹脂等で固定した後、各繊維に対して生体関連物質を固定してもよい。

このような方法によれば、同一の配列の生体関連物質固定化マイクロアレイを一度に多数枚製造することができる。

一方、このような生体関連物質固定化マイクロアレイは、単位面積当たりの繊維数が多いこと、すなわち、単位面積当たりの固定された生体関連物質の種類が多いことが求められている。繊維の本数を多くするためには、繊維と繊維との配列間隔（配列ピッチ）を小さくする必要がある。さらに繊維外径を細くし、かつ、繊維を挿入する治具の孔径も小さくすることが要求される。

しかしながら、特許文献 1に開示されている方法においては、上述したように、多数の孔が形成された複数個の治具を使用し、各孔に 1本ずつ繊維を挿入して貫通させる必要がある。よって配列ピッチ、孔径、繊維外径を小さくすると次のような問題が発生した。

すなわち、孔に挿入する繊維を孔まで導く過程、挿入する過程などには、通常、微細なピンセットやノズルを利用して繊維を移動させるが、その際に、既に揷入されている隣接した孔における繊維が、ピンセットゃノズルの動きの邪魔になる傾向があった.。このような傾向は、特に配列ピッチ、孔径、繊維外径を小さくした場合に顕著となる。また、繊維外径を細くすると、繊維の剛性が低下して、孔への挿入が一層困難になるという問題もあった。

以上のように、繊維を、生体関連物質を固定する担体として使用した繊維配列体を製造する従来のプロセスにおいては、繊維を高密度で効率よく配列することが難しく、特に工業的な大量生産を考慮した場合にはこのような非効率性は大きな問題であった。

本発明者らは、上記事情に鑑みて鋭意検討を重ねた結果、生体関連物質を固定する担体として繊維を使用した繊維配列体などを製造する際に、特定の繊維配列用装置や治具を使用することによって、非常に効率的に、高密度、かつ、高精度に配列された繊維配列体を製造可能であることを見出し、本発明を完成するに至つた。したがって、本発明は、非常に効率的に、高密度、かつ、高精度に繊維配列体などを製造することが可能な繊維配列用装置や繊維配列用治具を提供することを目的とする。発明の開示

上記課題を解決するために、本発明の繊維配列用装置は、繊維を 3次元配列するための繊維配列用装置であって、繊維を巻き取る繊維卷取手段と、前記繊維巻取手段に対して前記繊維を供給する繊維供給手段とを具備し、前記繊維供給手段は、前記繊維巻取手段に対して相対移動しながら繊維を供給する可動ガイドを備え、前記繊維巻取手段は、回転しながら周上に繊維を巻き取る繊維巻取用ボビンと、該繊維巻取用ボビンの周上の複数の所定位置にそれぞれ複数積層され、各外面上に前記繊維が配列される繊維配列用平板とを有していることを特徴とする。前記繊維配列用平板は、その外面に、繊維が 1本ずつ配列されるための複数の凹条が互いに略平行に形成されているとともに、前記凹条が前記繊維卷取用ボビンの軸に対して垂直となるように前記周上に積層されることが好ましい。

前記複数の所定位置における各積層物のうち、少なくとも 1つの積層物を構成する前記繊維配列用平板の外面上に配列される繊維の配列ピッチが、他の積層物を構成する前記繊維配列用平板の外面上に配列される繊維の配列ピッチとは異なるようにされていてもよい。，

また、前記繊維配列用平板には少なくとも 2つの位置決め用貫通穴が形成され、前記周上には前記各位置決め用貫通穴に揷通する支柱が設けられていることが好ましい。

本発明の繊維配列方法は、前記繊維配列用装置を用いて、繊維を 3次元配列する繊維配列方法であって、前記複数の所定位置に、それぞれ 1枚の繊維配列用平板を配置する第 1工程と、前記繊維巻取用ボビンを所定回数だけ回転させるとともに、前記可動ガイドを動かしながら繊維を供給して、配置された前記繊維配列用平板上に前記繊維を配列していく第 2工程と、繊維が配列された前記各繊維配列用平板上に、 _他の繊維配列用平板をそれぞれ積層する第 3工程とを有し、前記第 2工程と第 3工程とを、複数回繰り返すことを特徴とする。

前記繊維は、合成繊維、半合成繊維、再生繊維、無機繊維、天然繊維からなる群から選ばれる少なくとも 1つであることが好ましい。

本発明の繊維配列体の製造方法は、前記繊維配列方法で 3次元配列された前記繊維を固定することを特徴とする。その際、前記繊維間に硬化性樹脂を充填、硬化させ、固定することが好ましい。

前記繊維には、生体関連物質があらかじめ固定化されていてもよいし、固定された前記繊維に生体関連物質を固定化してもよい。

本発明の生体関連物質固定化マイクロアレイの製造方法は、前記繊維配列体を、繊維と交差する方向にスライスして、薄片化することを特徴とする。

本発明の繊維巻回物は、繊維巻取用ボビンと、その周上の複数の所定位置にそれぞれ 2枚以上積層された繊維配列用平板からなる積層物とを有する繊維卷取手段と、各繊維配列用平板の外面上に配列、卷回された繊維とを有することを特徴とする。

前記複数の所定位置の各積層物のうち、少なくとも 1つの積層物を構成する前記繊維配列用平板の外面上に配列された繊維の配列ピツチが、他の積層物を構成する前記繊維配列用平板の外面上に配列された繊維の配列ピッチとは異なっていてもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の繊維配列用治具は、複数本の繊維を 3次元配列するための繊維配列用治具であって、繊維が 1本ずつ配列される複数の凹条が、互いに略平行に一方の面上に形成された複数枚の繊維配列用平板と、これら繊維配列用平板を所定の位置に配置するための位置決め用部材とを有し、前記位置決め用部材により、前記繊維配列用平板のうち少なくとも 2枚は、繊維配列用平板に形成された凹条が互いに同一線上となるように間隔をあけて配置されるとともに、他の繊維配列用平板が、これら繊維配列用平板上に各 1枚以上積層されることを特徴とし、繊維を容易かつ正確に配列することができる。

前記各繊維配列用平板には、少なくとも 2つの位置決め用貫通穴が形成され、前記位置決め用部材は、前記各位置決め用貫通穴に挿通されることにより各繊維配列用平板を所定の位置に配置する支柱を備えていることが好ましい。

' '本発明の繊維配列体の製造方法は、前記繊維配列用治具を用いて、複数本の繊維を 3次元配列する繊維配列工程と、前記 3次元配列された繊維を固定する繊維固定工程とを有することを特徴とする。

前記繊維配列工程の第 1の形態としては、前記位置決め用部材により、前記繊維配列用平板のうち少なくとも 2枚を、各繊維配列用平板に形成された凹条が互いに同一線上となるように間隔をあけて配置する第 1工程と、前記同一線上に位置する凹条に跨るように繊維を 1本ずつ配列する第 2工程と、前記位置決め用部材により、他の繊維配列用平板を少なくとも 2枚の前記繊維配列用平板上にそれぞれ積層する第 3工程と、配列された前記繊維に張力を付与する第 4工程とを有し、前記第 2工程ないし第 4工程の各工程を、複数回繰り返す方法が挙げられる。前記繊維配列工程の第 2の形態としては、前記位置決め用部材により、前記繊維配列用平板のうちの少なくとも 1枚を所定の位置に配置する第 1工程と、前記繊維配列平板のうちの他の 1枚の凹条に、所定長さに切断された繊維の一端側を 1本ずつ配列、接合して、繊維接合済み繊維配列用平板を製造する第 2工程と、前記配列、接合された前記繊維の他端側を、所定の位置に配置された前記繊維配列用平板の凹条に 1本ずつ配列する第 3工程と、前記位置決め用部材により、所定の位置に配置された前記繊維配列用平板上に、他の繊維配列用平板を積層する第 4工程と、前記位置決め用部材により、前記繊維接合済みの繊維配列用平板を、該繊維配列用平板に形成された凹条が、所定の位置に配置された前記繊維配列用平板の凹条と互いに同一線上となるように間隔をあけて配置する第 5工程と、配列された前記繊維に張力を付与する第 6工程とを有し、前記第 2工程ないし第 6 工程の各工程を、複数回繰り返す方法が挙げられる。

また、前記第 2の形態の前記第 2工程は、軸を中心として回転する繊維卷き取りドラムのドラム面に前記繊維配列用平板を取り付けて回転させるとともに、前記繊維卷き取りドラムに繊維を連続的に供給して、前記繊維配列用平板に形成された複数の凹条に順次繊維を配列した後、配列された繊維を前記繊維配列用平板の外方で切開する工程を含むことが好ましい。

前記繊維としては、合成繊維、半合成繊維、再生繊維、無機繊維、天然繊維などが挙げられ、これらからなる群から選ばれる少なくとも 1つであることが好ましい。

前記繊維固定工程は、 3次元配列された前記繊維間に硬化性樹脂を充填、硬化させる方法が好ましい。

また、前記繊維には、生体関連物質があらかじめ固定ィ匕されている力、または前記繊維固定工程後に、前記繊維に生体関連物質を固定ィ匕することが好ましい。本発明の生体関連物質固定化マイクロアレイの製造方法は、前記方法で製造された繊維配列体を、繊維と交差する方向にスライスして、薄片化することを特徴とする。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の繊維配列用装置の一例を示す斜視図である。

図 2は、図 1の繊維配列用装置の備える可動ガイドを拡大した斜視図である。図 3 Aは、図 1の繊維配列用装置の備える繊維卷取用ボビンの斜視図、図 3 B は、正面図である。

図 4 Aは、図 1の繊維配列用装置の備える精密ピッチ用平板の斜視図、図 4 B は、拡幅ピッチ用平板の斜視図である。

図 5は、図 3 A、 3 Bの繊維卷取用ボビンの周上の所定位置に、図 4 A、 4 B の繊維配列用平板を配置、積層した状態を示す正面図である。

図 6は、本発明の繊維卷回物の一例を示す正面図である。

図 7は、本発明で製造される繊維配列体の一例を示す斜視図である。

図 8は、本発明で製造される生体関連物質固定化マイクロアレイの一例を示す斜視図である。 .

図 9は、本発明で使用されるポッティングブ口ックの一例を示す斜視図である。図 1 0は、本発明の繊維配列体の製造方法を説明する説明図である。

図 1 1は、本発明の繊維配列体の製造方法を説明する説明図である。

図 1 2は、繊維配列体の各繊維に生体関連物質を導入する一方法を示す斜視図である。

図 1 3は、本発明の繊維配列用治具の一例を示す斜視図である。

図 1 4 Aは、図 1 3の繊維配列用治具を構成する繊維配列用平板を示す斜視図、図 1 4 Bは、位置決め用部材を示す斜視図である。

図 1 5は、本発明の繊維配列用治具の他の一例を示す斜視図である。

図 1 6は、本発明で製造される繊維配列体の一例を示す斜視図である。

図 1 7は、図 1 3の繊維配列用治具を使用した繊維配列工程の第 1の実施形態のうち、第 1工程を説明する斜視図である。

図 1 8は、図 1 3の繊維配列用治具を使用した繊維配列工程の第 1の実施形態のうち、第 2工程を説明する斜視図である。

図 1 9は、図 1 3の繊維配列用治具を使用した繊維配列工程の第 1の実施形態のうち、第 3工程を説明する斜視図である。

図 2 0は、図 1 3の繊維配列用治具を使用した繊維配列工程の第 1の実施形態のうち、仮固定工程を説明する斜視図である。

図 2 1は、図 1 3の繊維配列用治具を使用した繊維配列工程の第 1の実施形態のうち、第 4工程を説明する側面図である。

図 2 2は、図 1 3の繊維配列用治具を使用して、繊維を 3次元に配列させ、各繊維に張力を付与した状態を示す側面図である。

図 2 3は、図 1 3の繊維配列用治具を使用した繊維配列工程の第 2の実施形態のうち、第 1工程を説明する斜視図である。図 2 4は、図 1 3の繊維配列用治具を使用した繊維配列工程の第 2の実施形態のうち、第 2工程を説明する斜視図である。

図 2 5は、図 1 3の繊維配列用治具を使用した繊維配列工程の第 2の実施形態のうち、第 3工程を説明する斜視図である。

図 2 6は、図 1 3の繊維配列用治具を使用した繊維配列工程の第 2の実施形態のうち、第 4工程を説明する斜視図である。

図 2 7は、図 1 3の繊維配列用治具を使用した繊維配列工程の第 2の実施形態のうち、仮固定工程を説明する斜視図である。

図 2 8は、図 1 3の繊維配列用治具を使用した繊維配列工程の第 2の実施形態のうち、第 5工程を説明する斜視図である。

図 2 9 Aは、上記第 2の実施形態の第 2工程で使用できる巻取機の平面図、図 2 9 Bは、側面図である。

図 3 0は、本発明における繊維固定工程を説明する側面図である。

図 3 1は、繊維固定工程で使用するポッティングプロックの一例を示す斜視図である。

図 3 2は、本発明における繊維固定工程を説明する側面図である。

図 3 3は、本発明における繊維固定工程を説明する側面図である。

図 3 4は、本発明の繊維配列体の他の一例を示す斜視図である。

図 3 5は、本発明の繊維配列体のさらに他の一例を示す側面図である。

図 3 6は、本発明で製造される生体関連物質固定化マイクロアレイの一例を示す斜視図である。

図 3 7は、繊維配列体の各繊維に生体関連物質を導入する一方法を示す斜視図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明を詳細に説明する。

[繊維配列用装置]

図 1は本発明の繊維配列用装置 1 0を使用して、繊維 1を 3次元配列している様子を示す斜視図である。この繊維配列用装置 1 0は、繊維 1を巻き取る繊維卷取手段 1 1と、この繊維巻取手段 1 1に対して繊維を供給する繊維供給手段 1 2とを具備し、これらが基台 1 3に取り付けられて構成されたものである。

この例の繊維供給手段 1 2は、繊維 1が卷き回されている繊維供給用ボビン 1 4と、繊維 1を下流へ送るガイドローラ 1 5と、詳しくは後述する可動ガイド Γ 6とを備えて構成され、繊維供給用ボビン 1 4からの繊維 1がガイドローラ 1 5、可動ガイド 1 6を経て、繊維巻取手段 1 1に供給されるようになっている。

ここで可動ガイド 1 6は、図 2に拡大して示すように繊維 1が挿通するノズル状のものであって、鉛直方向（Z軸方向）と水平方向（X軸方向）とにそれぞれ移動できるようになつている。

具体的には、図 1中符号 1 7は、断面が長方形の角柱からなり、長さ方向が水平方向となるように、その下面が基台 1 3上に固定された X軸ステージである。このステージの上面上にはこの面に沿って水平方向に移動する X軸移動テーブル 1 7 aを備えている。また、符号 1 8は、同じく断面が長方形の角柱からなり、長さ方向が鉛直方向となるように一側面が X軸移動テーブル 1 7 aに固定された Z軸ステージである。このステージの側面と直角をなす一側面には、この面に沿つて鉛直方向に移動する Z軸移動テーブル 1 8 aが備えられている。可動ガイド 1 6は、この Z軸移動テーブル 1 8 aに固定されているために、 Z軸移動テープル 1 8 aの動きに同伴して鉛直方向および水平方向に移動自在である。このような移動しにより繊維 1を繊維巻取手段 1 1に対して供給することができる。

なお、可動ガイド 1 6が移動可能な水平方向とは、符号 1 9で示す後述の繊維卷取用ボビンの軸 1 9 aと平行方向である。

また、可動ガイド 1 6には、可動ガイド 1 6の移動を制御する制御手段（図示略）が備えられている。その制御手段により可動ガイド 1 6が移動するタイミング、方向、距離を任意にコントロールできる。

例えば、繊維卷取用ボビン 1 9が 1回転するごとに、可動ガイド 1 6をどの方向にどれだけ移動させるかを、作業者があらかじめ操作盤 2 0から制御手段に入力しておく。一方、繊維巻取用ボビン 1 9には、ロータリエンコーダなどの回転角検出機構を備えたモータ 4◦を接続しておき、繊維巻取用ボビン 1 9が回転するごとに、制御手段に信号が送られるようにしておく。このようにすることによつて、可動ガイド 1 6は、制御手段からの命令に沿って繊維卷取用ボビン 1 9の回転に連動して移動する。

ノズル状の可動ガイド 1 6の内径は、繊維 1の外径よりも 1 0〜 8 0 %、好ましくは 3 0〜5 0 %大きく形成されていることが好ましい。ノズル状の可動ガイド 1 6の外径は、その内径よりも 4 0〜 1 5 0 %、好ましくは 7 0〜 1 0 0 %大きく形成されていることが好ましい。また、ノズル状の部分の長さは、外径の 5 〜3 0倍、好ましくは 1 0〜2 0倍とされていることがよい。また、ノズル状の可動ガイド 1 6の材質は、ステンレスであることが好ましい。

この例の繊維配列用装置 1 0が備える繊維巻取手段 1 1は、軸 1 9 aを中心として回転しながら周上に繊維 1を巻き取るための繊維巻取用ボビン 1 9と、この繊維卷取用ポビン 1 9の周上の、複数の所定位置にそれぞれ 2枚以上積層され、外面上に繊維 1が配列される繊維配列用平板とを有して構成されている。

繊維卷取用ボビン 1 9は、図 3 Aおよび 3 Bにも示すように、六角柱からなり、軸方向が水平方向となるように基台 1 3に取り付けられ、軸 1 9 aを中心として回転するようになっている。

六角柱の 6つの各側面には 4本ずつ面に対して垂直に支柱 2 1 a , 2 1 bが設けられていて、繊維巻取用ボビン 1 9全体としては、合計 2 4本の支柱 2 1 a , 2 1 bを有してレ、る。特にこの例の支柱 2 1 a , 2 1 bは、各側面において、隣接する側面との境界辺の近傍に 2本 1組で設けられていて、 2本の距離が狭レ、組 (ピッチ D J と、広い組（ピッチ D ₂) とがある。以下、ピッチで設けられた支柱を精密ピッチ用支柱 2 1 aといい、ピッチ D ₂で設けられた支柱を拡幅ピツチ用支柱 2 1 bという。この例では、精密ピッチ用支柱 2 1 aおよぴ拡幅ピッチ用支柱 2 1 bはいずれも 6組ずつとなっている。

また、この例の繊維配列用装置 1 0は、繊維配列用平板 2 2 a , 2 2 bとして図 4 Aおよび 4 Bに示す 2種のものをそれぞれ 6◦枚ずつ、合計 1 2 0枚備えている。

図 4 Aの繊維配列用平板（以下、精密ピッチ用平板という。） 2 2 aは、繊維 1 が 1本ずつ配列される 1 0本の同形の凹条 2 3 aが、互いに略平行に、一方の面上に形成された矩形のものである。図 4 Bの繊維配列用平板（以下、拡幅ピッチ用平板という。） 2 2 bも、精密ピッチ用平板 2 2 aと同様に 1 0本の凹条 2 3 b が互いに略平行に一方の面上に形成された矩形のものである。この例では精密ピツチ用平板 2 2 aに比べて、特に凹条同士の距離（ピッチ）と、平板の厚みとが大きくなるように形成されている。

また、この例では、精密ピッチ用平板 2 2 aの方が、拡幅ピッチ用平板 2 2 b に比べて、長さ（凹条に沿う方向）は長く、幅は小さくされている。さらに、精密ピッチ用平板 2 2 aの凹条 2 3 aの幅おょぴ深さは、凹条 2 3 aが凹条 2 3 a の長さ方向に対して垂直方向の断面形状が矩形の場合には、配列される繊維 1の外径の 1 0 0〜 1 2 5 %の範囲であることが好ましい。さらに、繊維を正確に配列しやすく、力つ、繊維を凹条 2 3 aに揷入する際の作業性の点から、凹条 2 3 aの幅、およぴ深さは 1 1 0 %程度がより好ましい。一方、拡幅ピッチ用平板 2 2 bの凹条 2 3 bの幅おょぴ深さは、繊維 1の外径の 1 0 5〜 1 5 0 %の範囲であることが好ましい。精密ピッチ用平板 2 2 aにおいては、より正確に繊維 1を配列できるようにされている。

この例の精密ピッチ用平板 2 2 aは、厚さ 0 . 4 2 mmであって、幅 1 0 mm X長さ 4 0 mmの矩形平板の一方の面上に、幅 0 . 3 mm、深さ 0 . 3 mmの 1 0本の凹条 2 3 aが、矩形平板の長さ方向に沿って、 0 . 4 2 mmピッチ（距離）で形成されている。また、この例の拡幅ピッチ用平板 2 2 bは、厚さ 4 . 5 mm であって、幅 8 mm X長さ 1 7 0 mmの矩形平板の一方の面上に、幅 0 . 5 mm、深さ 2 mmの 1 0本の凹条 2 3 b力矩形平板の長さ方向に沿って、 4 . 5 mm ピッチで形成されている。

また、これら繊維配列用平板 2 2 a， 2 2 bの両側端近傍には、符号 2 4 a， 2 4 bで示す円形の位置決め用貫通穴が 1つずつ形成されている。精密ピッチ用平板 2 2 aにおける 2個の位置決め用貫通穴 2 4 a同士のピッチ D ₃は、精密ピツチ用支柱 2 1 a同士のピッチと同じに形成されている。一方、拡幅ピッチ用平板 2 2 bにおける 2個の位置決め用貫通穴 2 4 b同士のピッチ D ₄は、拡幅ピッチ用支柱 2 1 b同士のピッチ D ₂と同じに形成されている。さらに、各支柱 2 1 a , 2 1 bの外径は、各位置決め用貫通穴 2 4 a， 2 4 bの内径よりもクリァランス程度小さく形成されている。

よって、精密ピッチ用平板 2 2 aの位置決め用貫通穴 2 4 aと精密ピッチ用支柱 2 1 aとを嵌合させ、拡幅ピッチ用平板 2 2 bの位置決め用貫通穴 2 4 bと拡幅ピッチ用支柱 2 1 bとを嵌合させることによって、図 5に示すように、これら繊維配列用平板 2 2 a , 2 2 bを、繊維卷取用ボビン 1 9の周上の複数の所定位置にそれぞれ正確に配置できる。さらに、他の繊維配列用平板 2 2 a , 2 2 bとを、すでに配置された各繊維配列用平板 2 2 a , 2 2 b上にそれぞれ積層することができる。こうして積層された精密ピッチ用平板 2 2 aの積層物 2 5においては、詳しくは後述するが、拡幅ピッチ用平板 2 2 aの積層物 2 5においては、繊維 1は小さな配列ピッチで配列される。一方、.拡幅ピッチ用平板 2 2 bの積層物 2 6においては、繊維 1は精密ピッチ用平板 2 2. aの積層物 2 5よりも大きな配列ピッチで配列されることとなる。

なお、これら繊維配列用平板 2 2 a , 2 2 bを繊維卷取用ボビン 1 9の周上に配置、積層する場合には、凹条 2 3 a， 2 3 bの形成された面が外面となるようにする。

また、この例では、 6 0枚の精密ピッチ用平板 2 2 aは、 6組の精密ピッチ用支柱 2 1 aにそれぞれ 1 0段ずつ積層され、 6 0枚の拡幅ピッチ用平板 2 2 bも、 6組の拡幅ピッチ支柱 2 1 bにそれぞれ 1. 0段ずつ積層される。そして、これら各繊維配列用平板 2 2 a , 2 2 bには、 1 0本ずっ凹条 2 3 a， 2 3 bが形成されているので、この例の繊維配列用装置 1 0を使用することによって、繊維 1を最終的に 1 0列 X 1 0段に積層することができる。

なお、図 5においては、精密ピッチ用支柱 2 1 aに、精密ピッチ用平板 2 2 a と同形で凹条 2 3 aが形成されていないスぺーサ 3 1を嵌めてから、精密ピッチ用平板 2 3 aを 1 0枚積層している。

これら繊維配列用平板 2 2 a , 2 2 bは、正確なサイズの凹条 2 3 a， 2 3 b が形成されているかぎり、その材質や製造方法には制限はない。例えば、精密ピツチ用平板 2 2 aとしては、耐食性、強度などの点から、ステンレスの平板にフォトエッチングで凹条を形成したものや、ポリメタクリル酸メチルなどの樹脂を、精密な金型を用いた精密射出成形法により成形したものなどが好ましく使用される。拡幅ピッチ用平板 2 2 bとしては、精密ピッチ用平板 2 2 aと同様のものを好ましく使用できるほか、ステンレスやアルミニウムの平板を機械加工して、凹条 2 3 a , 2 3 bを形成したものも使用できる。

また、形成される凹条 2 3 a , 2 3 bの断面形状は図示例のような矩形に限定されない。それら凹条の底部が繊維 1の外形に沿う曲面状に形成されたもの（U 字状)、台形状、 V字状などであってもよい。

また、図 1の例の繊維配列用装置 1 0は、このような繊維巻取手段 1 1と繊維供給手段 1 2とを備え、さらに、繊維供給手段 1 2に供給される繊維 1に対して張力を付与する張力付与手段 2 7を備えている。

この例の張力付与手段 2 7は、繊維供給用ボビン 1 4に連結されたトルクモータ 2 8と、ガイドローラ 1 5の下流側に設けられたテンショナ 2 9とを備えている。これらにより、上述したように可動ガイド 1 6が移動しつつ繊維 1を供給する場合において、繊維 1が過度に緊張したり弛んだりしないように、繊維 1に一定範囲の張力を常時付与できるようになっている。

以上説明したようにこの例の繊維配列用装置 1 0によれば、繊維 1を 1 0列 X 1 0段に正確に配列することができる。また、精密ピッチ用平板 2 2 aの積層物 2 5においては、繊維 1は小さな配列ピッチで配列される。さらに拡幅ピッチ用平板 2 2 bの積層物 2 6においては、繊維 1は精密ピッチ用平板 2 2 aの積層物

2 5よりも大きな配列ピッチで配列される。よって、このような繊維配列用装置 1 0を使用することによって、詳しくは後述するように、一端側が精密な配列ピツチで配列され、他端側がこれよりも拡幅された配列ピッチで配列された繊維配列体を 2体得ることができる。

また、この例では、各繊維配列用平板 2 2 a , 2 2 bに形成されている凹条 2

3 a , 2 3 bは 1 0本である。このような繊維配列用平板 2 2 a , 2 2 bを 1 0 段に積層することにより、繊維を 1 0列 X 1 0段に配列可能となっている。 1枚の繊維配列用平板 2 2 a , 2 2 bに形成される凹条 2 3 a， 2 3 bの本数および積層段数は、それぞれ複数であれば制限はなく、所望に設定できる。好ましくは、各繊維配列用平板 2 2 a， 2 2 bに形成される凹条 2 3 a， 2 3 bの本数は 5〜 1 0 0本の範囲であり、このような繊維配列用平板 2 2 a , 2 2 bの積層段数は 5〜： 1 0 0段の範囲である。

また、各段に使用する繊維配列用平板 2 2 a , 2 2 bごとに、形成される凹条 2 3 a , 2 3 bの本数を異なるようにして、段ごとに配列される繊維 1の本数を変えてもよい。

また、この例では、精密ピッチ用平板 2 2 aにおける位置決め貫通穴 2 4 a同士のピッチは D ₃とされ、拡幅ピッチ用平板 2 2 bにおける位置決め貫通穴 2 4 b同士のピッチは D ₄とされているが、 D ₃ = D ₄としてもよい。その場合には、これに対応して支柱 2 1 a、 2 1 bのピッチについても D ₁ = r) ₂とする必要がある。

さらに、この例では、繊維卷取用ボビン 1 9は六角柱であるが、軸 1 9 aを中心として回転することにより、繊維 1を巻き取れるものであれば、六角柱に限定されない。例えば 3〜 5または 7以上の側面を有する角柱でもよいし、角柱でなくてもよレ、。し力し、特に 4〜 8の側面を有する角柱を使用すると、繊維配列用平板 2 2 a， 2 2 bをその周上に安定に配置、積層しつつ、繊維 1を配列でき好ましい。

また、この例の繊維配列用装置 1 0が備えている繊維配列用平板 2 2 a , 2 2 bは、繊維 1を所定位置に正確に配列させる冶具として好適に使用される。しかし、必ずしも凹条 2 3 a , 2 3 bが形成されたものでなくてもよい。例えば、繊維巻取用ボビン 1 9の周上に配置された際に外面となる面に粘着層や接着層が形成されて、繊維 1が固定される形態のものであってもよい。粘着層や接着層を形成するためには、平板の外面となる面上に粘着剤や接着剤を塗布する方法、平板の外面となる面上に市販の両面テープを貼着する方法などが挙げられ、粘着剤、接着剤、両面テープとしては、繊維 1を侵さない材料からなるものを使用する。繊維 1を侵す材料のものを使用すると、繊維 1を配列している最中に、繊維 1が切れてしまう可能性がある。接着剤としては、水溶性の酢酸ビエル系接着剤が好適である。

[繊維配列方法および繊維卷回物]

次に、図示例の繊維配列用装置 1 0を使用して、繊維 1を 1 0列 X 1 0段に配列させる具体的方法について説明する。まず、繊維巻取用ポビン 19の全ての拡幅ピツチ用支柱 21 bおよび精密ピッチ用支柱 21 aに、拡幅ピッチ用平板 22 bまたは精密ピッチ用平板 22 aの位置決め用貫通穴 24 a， 24 bを嵌め、 1枚ずつ配置する第 1工程を行う。この時点で繊維卷取用ボビン 19の周上には、 6枚ずつ合計 12枚の拡幅ピツチ用平板 22 bおよび精密ピッチ用平板 22 a力配置された状態となる。なお、精密ピッチ用支柱 21 aには、精密ピッチ用平板 22 aを配置する前に、必要に応じてスぺーサ 31を配置する。

ついで、この繊維巻取用ボビン 19を所定回数回転させるとともに、制御手段により可動ガイド 16を動かして、配置された繊維配列用平板 22 a, 22 b上に繊維 1を配列していく第 2工程を行う。

すなわち、まず、繊維巻取用ボビン 19を 1回転させることにより、第 1工程において配置された各繊維配列用平板 22 a, 22 bの一側端の凹条 23 a, 2 3 bに、可動ガイド 16から供給された繊維 1を順次挿入していく。ここで、拡幅ピッチ用平板 22 bの一側端の凹条 23 bと、精密ピッチ用平板 22 aの一側端の凹条 23 a, 23 bとは、同一周上にはないので、適宜可ガイド 16を X 軸方向に移動させつつ繊維 1を供給する。

こうして 1回転させた後、隣の凹条 23 a, 23 bへと繊維 1を揷入していくために、可動ガイド 16を X軸方向に移動させるとともに、引き続き繊維卷取用ボビン 19を回転させる。

この例の繊維配列用平板 22 a , 22 bには、 1枚につき 10本の凹条 23 a， 23 bが形成されている。よって繊維卷取用ボビン 19を 10回転させることにより、他側端の凹条 23 a, 23 bにまで繊維 1を順次配列することができる。なお、こうして配列される繊維 1には、張力付与手段 27により 1〜20mN、好ましくは 5〜1 OmNの張力を付与することが好ましい。

また、可動ガイド 16の先端と、繊維巻取用ボビン 19との距離はできるだけ短いことが正確な配列の点から好ましい。可動ガイド 16の先端と、この可動ガイド 16からの繊維 1が配列されている繊維配列用平板 22 a, 22 bの凹条 2 3 a, 23 bとの最短距離（クリアランス）は常時 0. l〜2mmの範囲とすることがより好ましい。こうして第 2工程を終了した後、繊維 1が配列された各繊維配列用平板 22 a, 22 b上に、他の繊維配列用平板 22 a, 22 bをそれぞれ 1枚ずつ積層していく第 3工程を行う。

すなわち、第 1工程の場合と同様に、繊維巻取用ボビン 1 9の全ての拡幅ピッチ用支柱 2 1 bおよび精密ピッチ用支柱 2 1 aに、拡幅ピッチ用平板 2 2 bまたは精密ピッチ用平板 22 aの位置決め用貫通穴 24 a， 24 bを嵌めて、支柱 2 1 a, 2 1 bの各組に対して繊維配列用平板 22 a， 22 bを 1枚ずつ積層する。この時点で繊維卷取用ボビン 1 9の周上には、合計 24枚の繊維配列用平板 22 a, 22 bが配置された状態となる。

こうして第 3工程が終了した後、再び、この繊維卷取用ボビン 1 9を回転させるとともに、可動ガイド 1 6を Z軸方向（上方）にも動かして、これら新たに配置された繊維配列用平板 1 9の凹条 23 a, 23 bに順次繊維 1を配列させる第 2工程を行う。そして、さらに、第 3工程を行う。

以上のようにして第 2工程と第 3工程を所定の回数繰り返し、繊維配列用平板 22 a, 22 bを各組の支柱 2 1 a, 2 1 bに対して最終的に 1 0枚積層し、 1 0段目の繊維配列用平板 22 a, 22 bのすベての回条 23 a， 23 bに繊維 1 を配列することにより、繊維を 1 0列 X 1 0段に配列させることができる。なお、 1 0段目の繊維配列用平板 22 a, 22 bに繊維を配列した後、繊維 1が凹条から飛び出さないように、その上にさらに繊維配列用平板 22 a， 22 bを載置、積層しても良い。また、繊維配列用平板 22 a， 22 bを載置する代わりに、凹条 23 a， 23 bが形成されていない以外は繊維配列用平板 22 a, 22 bと同形同サイズの押さえ板を載置してもよい。

このように繊維を 1 0列 X 1 0段に配列させることによって、繊維卷回物 30 を得ることができる。また、特にこの例の繊維卷回物 30は、精密ピッチ用平板 22 aからなる 6つの積層物 25と、拡幅ピッチ用平板 22 bからなる 6つの積層物 26とを有している。これらは繊維配列用平板 22 a, 22 bに配列される繊維 1の配列ピッチが異なる。よって、繊維 1は 1つの繊維卷回物 30中に、 2 種の配列ピッチで配列された状態となっている。

[繊維配列体の製造方法] 次に、上述した方法で得られた図 6の繊維卷回物 3 0から、図 7に示すような繊維配列体 3 2を 2体製造する一方法について説明する。

この繊維配列体 3 2は、 1 0歹 (J X 1 0段に配列した繊維 1のうち、精密ピッチ用平板 2 2 aで配列された部分（精密ピッチ用平板 2 2 aからなる積層物 2 5同士の間に位置する部分 2 5 ' ) 1) その配列状態を維持したまま硬化性樹脂 3 3でブロック状に固定されている。一方、拡幅ピッチ用平板 2 2 bで配列された部分力拡幅ピッチ用平板 2 2 bからなる積層物 2 6によりその配列状態が維持されたものである。詳しくは後述するが、この繊維配列体 3 2の硬化性樹脂 3 3で固定された部分を、繊維 1と交差する方向、好ましくは繊維 1に略垂直な方向にスライスし、薄片化することによって、図 8のような生体関連物質固定化マイクロアレイ 3 5が得られる。なお、図 7中、符号 3 4は、枠部材であり、拡幅ピッチ用平板 2 2 bからなる積層物 2 6がくずれないように嵌められたものである。このような繊維配列体 3 2を図 6の繊維卷回物 3 0から製造する方法としては、精密ピッチ用平板 2 2 aからなる積層物 2 5同士の間に渡された 1 0列 X 1 0段の繊維 1を囲むためのポッティングブ口ックを使用する方法がある。

ポッティングブロックとしては、例えばアルミニウムなどの金属からなり、図 9に示すように 4片の板状のブロック片 3 6 a， 3 6 b , 3 6 c , 3 6 dを図示のように組み合わせることにより筒状となるものが好ましく使用できる。また、これら 4片を組み合わせて筒状とした時に、内壁面'となる面と、ブロック片同士が接触する面には、非接着性の高いテフロン（登録商標）、ポリエチレン、ポリプロピレンなどからなるシート状物 3 7を各面に貼着するなどして、離型処理することが好ましい。このように離型処理がなされていると、後にポッティングプロック 3 6の中空部 3 6 eに硬化性樹脂液を流し込み、これを硬化させた後に、ポッティングプロック 3 6と硬化した樹脂とを容易に剥離することができる。また、金属からなるプロック片 3 6 a， 3 6 b , 3 6 c , 3 6 dにこのように離型処理する代わりに、ポッティングプロック自体を非接着性の高い樹脂から形成してもよい。 '

また、筒状のポッティングブロック 3 6の内壁面のうちの一面には、この例のように一端に向けて拡径する半円錐状の切り欠き 3 8が形成され、後述するようにして硬化性樹脂液をポッティングブ口ック 3 6の中空部 3 6 eに流し込み、充填する際の充填口とされていることが好ましい。

このようなポッティングブロック 3 6で、図 1 0に示すように、精密ピッチ用平 ¾ 2 2 aからなる積層物 2 5同士の間の繊維 1を囲むように、かつ、ポッティングブロック 3 6において充填口が形成されていない側の一端が、一方の精密ピツチ用平板 2 2 aの積層物 2 5に密着するように固定する。また、その際には、ポッティングブロック 3 6と積層物 2 5との密着部分から、後に充填される硬化性樹脂液が洩れないように、剥離性と弾力性を備えたシリコーンゴムなどからなるシール部材を介在させる。 ·

その後、充填口が形成されている側の一端（開口端）が上方となるようにして、ポッティングブロック 3 6に形成された充填口から、ポッティングブロック 3 6 の中空部 3 6 e内へ硬化性樹脂液を流し込む。その後、所定温度で所定時間放置して、流し込まれた硬化性樹脂液を硬化させる。

なお、このように硬化性樹脂液を充填する際には、あらかじめ硬化性樹脂液を真空下において撹拌し、脱泡しておくことが好ましい。このように脱泡しておくと、硬化後の樹脂の内部には空隙がなく、繊維 1間にも十分に榭脂が行き渡った状態となる。さらに好ましくは、このように硬化性樹脂液を十分に脱泡しておくとともに、上述の樹脂充填作業を減圧下で行うことが好ましい。

ポッティングブ口ック 3 6内に充填した硬化性樹脂液が硬化した後、ポッティングプロック 3 6を 4片のブロック片 3 6 a , 3 6 b , 3 6 c , 3 6 dに分解することにより、精密に 1 0列 X 1 0段に配列された繊維を榭月旨でブロック状に固定することができる。

また、以上説明した方法と同様にして、この繊維卷回物 3 0における他の精密ピッチ用平板 2 2 aからなる積層物 2 5同士の間の繊維 1も硬化性樹脂 3 3で固定し、図 1 1に示す状態とする。

その後、この繊維卷回物 3 0における 1 0列 X 1 0段の繊維 1を適宜切開するとともに、すべての精密ピッチ用平板 2 2 aを取り外し、さらに、拡幅ピッチ用平板 2 2 bも、図 1 1中符号 2 6 aで示される 2つの積層物を残す以外はすべて取り外すことにより、図 7の状態の繊維配列体 3 2を 2体、得ることができる。なお、ここで使用される硬化性樹脂 3 3の種類としては、硬化性樹脂液が常温において低粘度の液状であり、ポッティングブロック 3 6の中空部 3 6 eへの充. 填おょぴ硬化を常温で行え、硬化した後に刃物などで容易に一定の厚さに薄片化でき、さらに、得られた薄片が欠けたり割れたりしない適度の硬度と弾力性を有するものが好ましい。このような硬化' (·生樹脂 3 3としては、例えばゥレタン榭脂などの 2液反応硬化†生樹脂が挙げられる。

m )

以上のようにして配列され、さらには固定される繊維 1の種類としては特に制限はなく、合成繊維、半合成繊維、再生繊維、無機繊維などの化学繊維や、天然繊維、およびこれらの複合繊維等が挙げられる。

合成繊維の代表例としては、ナイロン 6、ナイロン 6 6、芳香族ポリアミドなどのポリアミド系の各種繊維；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、ポリグリコール酸などのポリエステル系の各種繊維；ポリアクリロニトリルなどのアタリル系の各種繊維；ポリエチレンゃポリプロピレンなどのポリオレフイン系の各種繊維；ポリビュルアルコール系の各種繊維；ポリ塩ィ匕ビニリデン系の各種繊維；ポリ塩ィ匕ビニル系繊維、ポリウレタン系の各種繊維；フエノール系繊維；ポリフッ化ビニリデンゃポリテトラフルォロェチレンなどからなるフッ素系繊維；ポリアルキレンパラォキシベンゾエート系繊維；ポリメチルメタクリレートなどのズメタ）アクリル系樹脂を用いた繊維；ポリカーボネート系樹脂を用いた繊維などが挙げられる。

半合成繊維の代表例としては、ジァ.セテート、トリアセテート、キチン、キトサンなどを原料としたセルロース系誘導体系各種繊維；プロミックスと呼称される蛋白質系の各種繊維などが挙げられる。

再生繊維の代表例としては、ビスコース法や銅一アンモニア法、あるいは有機溶剤法により得られるセルロース系の各種再生繊維（レーヨン、キュブラ、ポリノジックなど）などが挙げられる。

無機繊維の代表例としては、ガラス繊維、炭素繊維などが挙げられる。

天然繊維の代表例としては、綿、亜麻、苧麻、黄麻などの植物繊維、羊毛、絹などの動物繊維、石綿などの鉱物繊維などが挙げられる。繊維配列体 3 2の製造には、これら繊維 1を適宜使用できるが、繊維 1を配列する際には、上述したように繊維 1に張力を付与するので、好ましくは、これらのなかでも弾性率おょぴ降伏強度の高いポリカーボネート系繊維、ポリエステル系繊維、ナイロン系繊維、芳香族ポリアミド繊維などが好ましく用いられる。また、天然繊維以外の繊維は、溶融紡糸法、湿式紡糸法、乾式紡糸法などの公知の紡糸技術や、これらを組み合わせた技術により得られ、このようにして得られたものをいずれも使用できる。

さらに、これら繊維 1は、無処理のものをそのまま用いてもよいが、必要に応じて、反応性官能基を導入したものを使用してもよいし、プラズマ処理や γ線、電子線などの放射線処理を施したものを使用してもよい。

また、これらの繊維 1の形態には特に制限はなく、モノフィラメントであってもよく、マルチフィラメントであってもよい。さらに、短繊維を紡績した紡績糸でもよい。また、中空繊維、多孔質構造の繊維などでも良い。中空繊維は、特殊なノズルを用いた公知の方法などで製造することができる。

また、繊維 1の外径にも特に制限はなく、所望の外径のものを使用できるが、外径が小さすぎると破断しやすくなるなど、取极' 1·生が低下する。一方、繊維 1の外径が小さいほど、繊維 1を高密度に配列させることが可能となる。よって、繊維 1の外径は取极性と所望の配列密度との兼ね合いにより設定するが、繊維 1の外径は 5 0 0 μ ιη以下が好ましく、より好ましくは 3 0 0〜1 0 0 である。繊維 1としてマルチフィラメントを使用する場合には、 8 3 d t e x / 3 6フィラメントゃ 8 2 d t e x / 4 5フィラメントなどをそのまま用いることもできる。例えば、繊維配列体 3 2から生体関連物質固定ィ匕マイクロアレイ 3 5を製造する際に、繊維 1として外径 1 5 0 μ πιのモノフィラメントを使用し、これを 2 0 0 μ mの配列ピッチで配列した場合、 1 c m ²の正方形内に配列可能な繊維 1の本数は 2 4 0 0本である。したがって、 1本の繊維に 1種類の生体関連物質を固定ィ匕することにより、 1 c m ²あたり 2 4 0 0種類の生体関連物質を固定化することができる。また、外径が 2 0 0 m程度の多孔質繊維、中空繊維または多孔質中空繊維のモノフィラメントを 2 0 0 μ mの配列ピッチで配列した場合、 1 c m ²あたり約 1 0 0 0本の繊維 1が配列された繊維配列体 3 2を得ることができ、 1本の繊維 1に 1種類の生体関連物質を固定化することにより、 1 c m ²あたり 1 0 0 0種類の生体関連物質を固定化することができる。

[生体関連物質固定化マイクロアレイの製造方法]

次に、上述したようにして得られた繊維配列体 3 2から、生体関連物質固定化マイクロアレイ 3 5を製造する方法について説明する。

ここで繊維 1として、あらかじめ生体関連物質が固定化されたものを用いた場合には、この繊維配列体 3 2を、繊維 1と交差する方向にスライスして、薄片化することにより、図 8に示す、生体関連物質が固定化された繊維 1が硬化性樹脂 3 3により固定され、繊維 1の断面が両面に露出した薄片状の生体関連物質固定化マイクロアレイ 3 5を得ることができる。スライスの手段は適宜選択され、ミクロトーム、レーザー等が使用される。スライスの方向は、繊維 1の長手方向と交差する方向であればよい。好ましくは繊維 1の長手方向に対して垂直方向である。

繊維 1に固定化された生体関連物質が、例えば、核酸である場合、得られた生体関連物質固定化マイクロアレイ 1 0 0に検体を供しハイプリダイゼーシヨンを行うことにより、繊維に固定ィヒされた核酸をプローブとして検体中に存在する特定の核酸配列を検出することができる。

なお、繊維 1として、マルチフィラメントや紡績糸などを用いる場合には、単繊維間の空隙に生体関連物質を固定することができる。また、繊維 1として中空、多孔質繊維を用いる場合には、繊維 1内の中空部や空隙に生体関連物質を固定することができる。

一方、繊維 1として、生体関連物質が固定化されていない多孔質繊維、中空繊維、多孔質中空繊維を用いた場合には、以下の方法により生体関連物質を固定することができる。

( 1 ) 図 1 2に示す生体関連物質を含む液体が各区画に入れられたゥエルプレート 3 9を用意し、各区画に、図 7の繊維配列体 3 2における拡幅ピッチ用平板 2 2 bの積層物 2 6と枠部材 3 4により配列状態が維持された側の各繊維 1の端部を、 1本ずつ浸す。

( 2 ) ついで、繊維 1の他端を減圧状態'として、液体を吸引することによって、各繊維 1の中空部や多孔質部に生体関連物質を含む液体がそれぞれ吸い上げられ、各繊維 1内に生体関連物質を導入する。

ゥエルプレート 39としては、市販のものを使用することができる。そしてこの際、拡幅ピッチ用平板 22 bにおける繊維 1の配列ピッチと、ゥエルプレート 39における各区画のピッチとをあらかじめ同じにしておくと、容易に各繊維の端部を 1本ずつ各区画に浸すことができる。

なお、各繊維 1に導入される生体関連物質の種類は、 10列 X 10段の繊維 1 に対して全て異なっていてもよい。また複数本の繊維をグループとし、そのグループに同じ種類の生体関連物質を導入しても良い。全て異なる場合には、 100 種類の生体関連物質が固定された生体関連物質固定化チップ 35を得ることがでさる。

このように繊維 1内に導入される生体関連物質としては、デォキシリボ核酸（D NA) ゃリボ核酸（RNA)、ペプチド核酸 (PNA), ォキシペプチド核酸（O PNA) などの核酸、あるいは、蛋白質、多糖類などが挙げられる。

生体関連物質として核酸を用いる場合、生細胞からの DNAまたは RNAの調製は、公知の方法により行えばよい。例えば DN Aの抽出は、 Blinらの方法 (Blin et al. , Nucleic Acids Res. 3： 2303 ((1976) )などにより行うことができる。 R N A の抽出は、 Favaloro らの方法（Favaloro et al. , Methods Enzymol.65:718(1980))などにより行うことができる。

また鎖状若しくは環状のプラスミド DNAや染色体 DNA、これらを制限酵素を使用して切断、または化学的に切断した DN A断片、試験管内で酵素などにより合成された DNA、または化学合成した DNAなどを用いることもできる。例えば DN Aの抽出は、 Blin らの方法（Blin et al. , ucleic Acids Res. 3: 2303 ((1976))などにより行うことができる。 RNAの抽出は、 Favaloroらの方法 (Favaloro et al. , Methods Enzymol.65:718 (1980))などにより行うことができる。

また鎖状若しくは環状のプラスミド DNAや染色体 DNA、これらを制限酵素を使用して切断、または化学的に切断した DNA断片、試験管内で酵素などにより合成された DNA、または化学合成した DNAなどを用いることもできる。これら生体関連物質はそのままでの状態で使用してもよいし、生体関連物質に化学的修飾を施した誘導体の形態や、必要に応じて変成させた形態として力ら、使用してもよい。例えば、生体関連物質として核酸を用いる場合には、核酸の化学的修飾には、アミノ化、ピオチン化、ディゴキシゲニン化などが知られており (Current P.rotocolsln Molecular Biology, Ed.； Frederick M. Ausubel et al. (1990)、脱アイソトープ実験プロトコール（1 ) D I Gハイブリダィゼーション（秀潤社） )、これらの修飾法を採用することができる。

また、これら生体関連物質を含む液体として、例えば、不飽和官能基を導入した生体関連物質を含むァクリルァミド水溶液を使用し、上述のようにして繊維の中空部、多孔質部などに吸引した後、その後 5 0〜6 0 °Cに加熱することによつて、生体関連物質がゲルネットワークに固定されたゲルを中空部、多孔質部に固定することができる。

以上説明したように、繊維 1を 3次元配列させる際に、繊維配列用装置 1 0として、繊維を卷き取る繊維巻取手段 1 1と、繊維卷取手段 1 1に対して繊維 1を供給する繊維供給手段 1 2とを具備し、繊維供給手段 1 2は、繊維巻取手段 1 1 に対して相対移動しながら繊維を供給する可動ガイド 1 6を備え、繊維卷取手段 1 1は、軸 1 9 aを中心とレて回転しながら周上に繊維 1を卷き取る繊維巻取用ボビン 1 9と、この繊維卷取用ボビン 1 9の周上の複数の所定位置にそれぞれ複数積層され、各外面上に繊維 1が配列される繊維配列用平板 2 2 a， 2 2 bとを有したものを使用することによって、繊維 1を高密度、高精度で、短時間に非常. に効率よく配列することができ、繊維配列体 3 2を工業的に大量生産することも可能となる。すなわち、このような繊維配列用装置 1 0を使用すると、従来のように、治具に形成された孔に繊維を 1本ずっ揷入して貫通させるなどの手間がかからない。また、揷入する繊維をピンセットなどで孔まで導く必要がないので、既に挿入されている隣接した孔の繊維が、ピンセットなどによる繊維挿入作業の邪魔になるなどの問題も発生しない。また、繊維 1を孔に揷入するのではなく凹条 2 1に配列する作業であるため、繊維外径が細く剛性が低レ、ものであっても、容易に配列でき、繊維 1の高密度化が可能となる。

すなわち、以上説明した ϋ維配列用装置 1 0を使用することによって、たとえ繊維外径が小さく取扱いにくい繊維 1であっても、高密度で正確に、しかも短時間で効率的に配列でき、繊維配列体 3 2を大量生産でき、その結果、多種の試科を分析可能な生体関連物質固定化マイクロアレイ 3 5をも大量生産することができる。

また、特に、繊維配列用平板 2 2 a , 2 2 bとして、その外面に、繊維 1が 1 本ずつ配列されるための複数の凹条 2 3 a , 2 3 bが互いに略平行に形成されているとともに、凹条 2 3 a , 2 3 bが繊維卷取用ボビン 1 9の軸 1 9 aに対して垂直となるように繊維巻取用ボビン 1 9の周上に積層されるものを使用することによって、より正確、確実に繊維 1を配列することができる。

さらに、繊維配列用平板 2 2 a , 2 2 bとして、精密ピッチ用平板 2 2 aと拡幅ピッチ用平板 2 2 bとを使用することなどにより、一端側が精密な配列ピッチで配列され、他端側がこれよりも拡幅された配列ピッチで配列された繊維配列体 3 2を容易に得ることができる。このような繊維配列体 3 2を使用すると、上述したようにゥエルプレート 3 9を使用して各繊維 1に容易に生体関連物質を導入することも可能となる。

【実施例】

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。

<実施例 1 >

繊維配列用平板として図 4 Bの拡幅ピッチ用平板 2 2 bを一切備えず、図 4 A の精密ピッチ用平板 2 2 aのみを合計 1 2 0枚備えた点、繊維卷取用ボビンとして、精密ピッチ用支柱 2 1 aのみが 1 2組（ 2 4本）立てられた点の 2点以外は、図 1と同じ構成の繊維配列用装置 1 0を用いて、直径 0 . 3 mmのポリカーボネィト製中空繊維を 1 0列 X 1 0段に配列させた繊維卷回物を得た。

なお、ノズル状の可動ガイド 1 6の X軸方向の移動速度は 1 2 0 0 0 mm/m i n . とし、移動ピッチは精密ピッチ用平板 2 2 aにおける凹条 2 3 aのピッチと同じ 0 . 4 2 mmとした。また、こうして配列される中空繊維には、張力付与手段により 5 mNの張力を付与した。また、可動ガイド 1 6の先端と、この可動ガイド 1 6からの繊維 1が配列されている精密ピッチ用平板 2 2 aの凹条との最短距離（クリアランス）は常時 0 . 5 mmとなるように設定した。また、繊維卷 6997

25 取用ボビン 1 9の回転速度は 1 0 r p mとした。また、ノズル状の可動ガイド 1 6の内径、外径、長さは、それぞれ 0 . 4 mm、 0 . 7 mm、 1 2 mmとした。その結果、約 1時間の作業時間で、 1 0列 X 1 0段に正確に繊維 1が配列された繊維巻回物を得ることができた。

<実施例 2 >

図 1の繊維配列用装置 1 0を用いて、直径 0 . 3 mmのポリカーボネイト製中空繊維を 1 0列 X 1 0段に配列させた図 6に示すような繊維卷回物 3 0を得た。なお、ノズル状の可動ガイド 1 6の X軸方向の移動速度は 1 2 0 0 0 mm/m i n . とし、移動ピッチは、精密ピッチ用平板 2 2 aに対しては精密ピッチ用平板 2 2 aにおける凹条 2 3 aのピッチと同じ 0 . 4 2 mmとし、拡幅ピッチ用平板 2 2 bに対しては、拡幅ピッチ用平板 2 2 bにおける凹条 2 3 bのピッチと同じ 4 . 5 mmとした。また、こうして配列される中空繊維には、張力付与手段により 5 mNの張力を付与した。また、可動ガイド 1 6の先端と、この可動ガイド 1 6からの繊維が配列されている繊維配列用平板 2 2 a， 2 2 bの凹条 2 3 a， 2 3 bとの最短距離 (クリアランス）は常時 0 . 5 mmとなるように設定した。また、繊維卷取用ポビン 1 9の回転速度は 1 0 r p mとした。

その結果、約 1時間の作業時間で、 1 0列 X 1 0段であって、 1つの繊維巻回物 3 0中に、繊維 1が 2種の配列ピッチで配列された繊維卷回物 3 0を得ることができた。

<実施例 3 >

実施例 2で得られた繊維卷回物 3 0における、精密ピッチ用平板 2 2 aの積層物 2 5同士で挟まれた部分 2力所に、図 9のようなポッティングブ口ック 3 6を配置して、中空部内に、図 1 0に示すようにして、ポリウレタンエラストマ一（コ口ネート 4 4 0 3 /ニッポラン 4 2 7 6、コロネート 6 ：ニッポラン 4の割合で混合）の液を流し込み、硬化させ、図 1 1の状態とした。その後、繊維 1の切開、繊維配列用平板 2 2 a , 2 2 bの取り外しなどを適宜行レ、、 1つの繊維卷回物 3 0力ら、図 7に示すような正確に繊維 1が配列された、 2個のブロック状の繊維配列体 3 2を作成した。作業時間は、樹脂液を流し込む前までに約 1時間を要した。 <実施例 4 >

張力付与手段 2 7のトルクモータ 2 8を作動させず、また、上記クリアランスを 3 mmとした以外は実施例 1と同様にして繊維 1を配列させ、図 6のような繊維巻回物 3 0を得た。

<実施例 5 >

張力付与手段 2 7のテンショナ 2 9を介さずに繊維 1を供給した以外は実施例 1と同様にして繊維 1を配列させ、図 6のような繊維巻回物 3 0を得た。

く実施例 6 > クリアランスを 1 O mmに設定した以外は実施例 1と同様にして繊維 1を配列させ、図 6のような繊維卷回物 3 0を得た。

く実施例 7 >

精密ピッチ用平板として、凹条が形成されている代わりに、酢酸ビニル系接着剤からなる接着層が形成されたものを使用した以外は、実施例 1と同様にして繊維 1を配列させ、図 6のような繊維巻回物 3 0を得た。その後、実施例 3と同様にして繊維 1を樹脂固定し、 2個のブロック状の中空繊維配列体を作成した。以上各実施例によれば、繊維を短時間で正確に'配列することができ、特に実施例 1〜 3によれば、特に正確な繊維の配列が可能であった。また、実施例 3では、そのような状態を維持したまま繊維が固定された良好な繊維配列体が得られた。一方、実施例 4、 6では、繊維の配列状態が実施例 1〜3よりはやや劣った。また、実施例 5では、可動ガイド 1 6の移動時に、繊維に対して大きなストレスがかかる傾向があった。

く比較例 1 >

繊維配列用治具として、フォトエッチング法で作成した径 0 . 3 2 mmの孔が 0 . 4 2 mmピッチで縦横各 7列に合計 4 9個配列された、厚さ 0 . 1 mmのステンレス製多孔板 2枚を用い、その多孔板の全ての孔に、ポリカーボネイト製中空糸（外径 0 . 3 mm X長さ l m) 4 9本をそれぞれ揷通し、 2枚の多孔板の間隔を 5 O mmに設定した。

ついで、こうして配列された 2枚の多孔板の間の中空糸をポッティング治具内に配置し、実施例 3で使用したものと同じポリウレタンエラストマ一（コロネ一ト 4 4 0 3 Z-ッポラン 4 2 7 6 ) を、ポッティング治具と多孔板で囲まれた空間に流し込むことによって、縦、横、高さが 2 O mm X 2 O mm X 5 O mmのブロッタ状の中空糸配列体を形成できた。作業時間は、樹脂液を流し込む前までに約 6時間もかかった。

次いで、本発明の繊維配列用治具およびこれを用いた繊維配列体の製造方法等について詳細に説明する。

[繊維配列用治具]

本発明の繊維配列用治具は、複数本の繊維を 3次元配列するために使用されるものであって、 3次元配列された繊維をその状態で固定することにより繊維配列体が得られる。

図 1 3は繊維配列用治具 1 1 0の一例を示す斜視図である。

この繊維配列用治具 1 1 0は、図 1 4 A、 1 4 Bにも示すように、繊維が 1本ずつ配列される 6本の同形の凹条 1 2 1力 S、互いに略平行に、一方の面上に形成された矩形の平板からなる 1 0枚の繊維配列用平板 1 2 0と、これら繊維配列用平板 1 2 0を所定の位置に正確に配置するための位置決め用部材 1 3 0とを有している。

この例の各繊維配列用平板 1 2 0の両側端近傍には、図 1 4 Aに示すように、符号 1 2 2で示す円形の位置決め貫通穴が 1つずつ形成されている。一方、位置決め用部材 1 3 0は、図 1 4 Bに示すように、矩形平板状の基台 1 3 3と、この基台 1 3 3に対して垂直に立てられた 2本 1組の 2組の支柱 1 3 2 (計 4本）とからなつている。そして、各繊維配列用平板 1 2 0に形成された 2個の位置決め貫通穴 1 2 2同士の間隔 D ₅は、基台 1 3 3に立てられた 1組の支柱 1 3 2の間隔0 ₆と同じに形成され、かつ、支柱 1 3 2の外径は、位置決め用貫通穴 1 2 2 の内径よりもクリアランス程度小さく形成されていている。図 1 3に示すように各繊維配列用平板 1 2 0の位置決め用貫通穴 1 2 2に支柱 1 3 2を貫通させることによって、各繊維配列用平板 1 2 0を所定位置に正確に配置できるようになつている。

すなわち、この例の繊維配列用治具 1 1 0においては、図 1 3に示すように、位置決め用部材 1 3 0により、 2枚の繊維配列用平板 1 2 0を、この繊維配列用平板 1 2 0に形成された凹条 1 2 1が互いに同一線上となるように、かつ、互いに所定の間隔 Wをあけて基台 1 3 3上に配置する.ことができ、さらに、他の繊維配列用平板 1 2 0を、基台 1 3 3上にすでに配置された各繊維配列用平板 1 2 0 上にそれぞれ重ねていくことにより、最終的に繊維配列用平板 1 2 0を 5段ずつ、 2組に積層することができる。，

よって、詳しくは後述するが、各繊維配列用平板 1 2 0の各凹条 1 2 1に繊維を 1本ずつ配列することにより、この例の繊維配列用治具 1 1 0によれば、繊維を 6列ずつ 5段に配列することができる。

なお、図中符号 1 3 1はスぺーサであり、繊維配列用平板 1 2 0と同じ矩形の平板からなる。その両側端近傍には円形の位置決め貫通穴が 2個形成されていている。スぺーサ 1 3 1は、繊維配列平板 1 2 0と同様の方法で、位置決め用部材 1 3 0により配置される。スぺーサ 1 3 1は必要に応じて使用でき、詳しくは後述する繊維固定工程において使用するポッティングブ口ックの厚みなどに応じて、任意の厚みのもの,を適宜使用する。

ここで、繊維配列用平板 1 2 0に形成される凹条 1 2 1の幅、深さは、凹条 1 2 1に配列される繊維の繊維外径に応じて適宜設定できる。この例のように凹条 1 2 1力凹条 1 2 1の長さ方向に対して垂直方向の断面形状が矩形の場合には、幅、深さは、配列される繊維外径の 1 0 0〜1 2 5 %の範囲であることが好ましい。このような幅、深さであると、繊維が凹条 1 2 1から突出せずに配列される。さらに、繊維を正確に配列しやすく、かつ、繊維を凹条 1 2 1に挿入する際の作業性を考慮すると、凹条 1 2 1の幅、深さは 1 1 0 %程度が最も好ましい。また、凹条 1 2 1は、寸法が均一で、繊維が突出しない深さであり、容易に繊維を挿入可能であれば、その断面形状は図示例のような矩形に限定されない。凹条 1 2 1 の底部は繊維の外形に沿う曲面状に形成されたもの（U字状)、台形状、 V字状などであってもよい。

繊維配列用平板 1 2 0の材質としては特に制限はないが、金属が好ましい。金属としては、特に耐食性、強度の面からステンレス系のばね鋼が好ましい。

繊維配列用平板 1 2 0の製造方法としては、金属平板を用意し、一方の面上に凹条を形成すればよい。金属平板に凹条を形成する方法としては、 1 ) 機械加工で凹条 1 2 1を 1本ずつ形成する方法、 2 ) 特殊な刃物を用いて複数の凹条 1 2 1 を同時に掘り込み、形成する方法、 3) エッチング加工によって凹条 1 2 1を形成する方法などが挙げられる。その他には、 4) 形成する凹条 1 2 1の深さと同じ厚さの金属平板 (a) を用意して、これをエッチング加工で梯子状に加工し、得られた梯子状部材の梯子の桁部分のみを他の金属平板 (b) に接合し、金属平板（b) 力、らはみ出した桁部分を切断することにより、使用した金属平板 (a) の厚さと同じ深さの凹条 1 2 1を形成する方法が挙げられる。

これらの方法のうち、 1) および 2) の方法では、凹条 1 2 1の形成を機械加ェにより行.うため、特に微細な凹条 1 2 1を形成する際には、加工発熱による寸法変化、加工残留応力によるそりの発生、加工刃物の磨耗による凹条 1 2 1の幅、深さの変化などに注意する必要がある。また、 3) のエッチング加工による方法は、 1) や 2) の方法の場合に認められるような寸法変化、そりなどの問題は発生しないが、凹条 1 2 1の深さをエッチング条件で制御する必要があり、エッチング条件を適切に設定し、また、管理することが必要となる。よって、凹条 1 2 1を形成する方法としては、エッチング条件の設定、管理を 3) の方法ほど厳密に行わなくても精密な凹条 1 2 1を形成可能であることから、 4) の方法が好ましい。

また、このような 4) の方法において、梯子状部材を金属平板 (b) に接合する方法としては、接着剤で接着する方法、梯子状部材または金属平板 (b) の接合面にパインダとなる金属の薄膜を形成しておき、加熱圧着で接合する方法などがある。ところが、接着剤やバインダを用いると、接着剤やバインダの厚さ斑によって凹条 1 2 1の深さに斑が発生したり、接合面から凹条 1 2 1に接着剤ゃバインダの余剰分がはみ出すことによって凹条 1 2 1が狭化したり、材料の熱膨張係数差によるパイメタル効果によってそりが生じたりする可能性がある。よって、' これらの可能性を排除するために、梯子状部材と金属平板 (b) の材質を同一とし、これらを真空下で加熱加圧することで金属組織を一体化し接合する固相拡散接合により、接合することが好ましい。

なお、繊維配列用平板 1 20の材質としては、上述したようにステンレス系のばね鋼などの金属が好ましいが、強度、寸法精度が確保できる限りにおいては、熱可塑性の合成樹脂、熱硬化性の合成樹脂、光硬化性の合成樹脂などを使用してもよい。その場合には、これらの樹脂を精密な金型を用いたプレス成形や射出成形により成形して、繊維配列用平板 1 2 0とする方法が挙げられる。このような成形法によれば、同一の繊維配列用平板 1 2 0を大量かつ安価に製造することができる。

また、位置決め用部材 1 3 0の材質としては、特に制限はないが、強度、防鲭性に優れたステンレス鋼などを使用することが好ましい。

なお、図 1 3の繊維配列用治具 1 1 0においては、上述したように、位置決め用部材 1 3 0の支柱 1 3 2と、各繊維配列用平板 1 2 0の位置決め貫通穴 1 2 2 とを嵌合させることにより、複数の繊維配列用平板 1 2 0の配置位置を、特定かつ正確に決定できるようになつている。このような位置決め機構によれば、簡単な構成で高精度に位置決めすることができる。しかしながら、繊維配列用平板 1

2 0を特定かつ正確に配置できる限りは位置決めの機構には制限はない。例えば、図 1 5に示すように位置決め用部材 1 3 0として、矩形平板状の基台 1 3 3に、支柱ではなく横断面がコの字状のガイド部材 1 3 5が立設されたものを使用することができる。図 1 5の位置決め用部材 1 3 0においてコの字状のガイド部材 1

3 5は、 2つずつ互いに対向するように設けられた組が 2組設けられ、各組におけるガイド部材 1 3 5間に繊維配列用平板 1 2 0を配置、積層していくことにより、複数の繊維配列用平板 1 2 0の配置位置を、特定かつ正確に決定できるようになっているものである。

また、図 1 3〜 1 4 Bの繊維配列用治具 1 1 0では、各繊維配列用平板 1 2 0 に形成されている凹条 1 2 1は 6本とされ、このような繊維配列用平板 1 2 0を 5段に積層することにより、合計 3 0本の繊維が配列可能となっている。 1枚の繊維配列用平板 1 2 0に形成される凹条 1 2 1の本数および積層段数は、それぞれ複数であれば制限はなく、所望に設定できる。好ましくは、各繊維配列用平板 1 2 0に形成される凹条 1 2 1の本数は 6〜1 0 0本、より好ましくは 1 0〜1 0 0本の範囲であり、このような繊維配列用平板 1 2 0の積層段数は 5〜 1 0 0 段、より好ましくは 1 0〜1 0 0段の範囲である。

また、各段に使用する繊維配列用平板 1 2 0ごとに、形成される凹条 1 2 1の本数を異なるようにして、段ごとに配列される繊維の本数を異ならせてもよい。 . さらに、位置決め用部材 1 3 0により、各繊維配列用平板 1 2 0に形成された凹条 1 2 1が互いに同一線上となるように配置される 2枚の繊維配列用平板 1 2 0の間隔 Wには特に制限はなく、適宜設定できる。ここで間隔 Wを大きく設定すると、最終的に得られる繊維配列体として、長尺品を得ることができる。長尺品が得られれば、この繊維配列体を、繊維と交差する方向にスライス、薄片化し、生体関連物質固定化マイクロアレイを製造する際には、 1つの繊維配列体から多数枚の生体関連物質固定化マイクロアレイを得ることができ、製造コスト的に有 '利である。し力しながら、間隔 Wが大きくなればなるほど、 2組の繊維配列用平板 1 2 0の間の繊維の配列状態は厳密には制御されにくくなる。よって間隔 Wはこれらの観点に鑑みて、適宜設定することが好ましい。

さらに、この例の繊維配列用治具 1 1 0では、まず、 2枚の繊維配列用平板 1 2 0を位置決めし、これらに対してそれぞれ他の繊維配列用平板 1 2 0を積層していくことにより、 2組の繊維配列用平板 1 2 0の積層物を形成している。各繊維配列用平板 1 2 0に形成された凹条 1 2 1が互いに同一線上となるように所定の間隔をあけて配置される限りにおいては、 3枚以上の繊維配列用平板 1 2 0を位置決めし、これらに対してそれぞれ他の繊維配列用平板 1 2 0を積層していき、 3組以上の繊維配列用平板 1 2 0の積層物を形成するもの.であってもよい。例えば、 N組の繊維配列用平板 1 2 0の積層物を形成するものである場合、繊維配列体を、 N—1糸且製造でき、また、位置決め用部材' 1 3 0に設けられる支柱 1 3 2 は、 2本 1組のものが N組必要となる。

[繊維配列体の製造方法]

次に、図 1 3の繊維配列用治具 1 1 0を用いて 3 0本の繊維を 3次元配列する繊維配列工程を行い、さらに、これらの繊維を 3次元配列された状態で固定する繊維固定工程を行うことにより、 3 0本の繊維が 3次元配列された状態で固定された図 1 6に示す繊維配列体 1 5 0を製造する方法について説明する。図 1 6の繊維配列体 1 5 0においては、矢印方向に沿って 3 0本の繊維 1 4 0が略平行に内在している。

また、符号 1 5 1は硬化性樹脂であり、 3 0本の繊維は樹脂により互いの間隔を所定に維持したまま固定されている。 (繊維配列工程）

繊維配列工程としては、 2つの具体的な実施形態を好ましく例示することができる。はじめに第 1の実施形態について説明する。

第 1の実施形態においては、まず図 1 7に示すように、図 1 4 Bの位置決め用部材 1 3 0の 2組の支柱 1 3 2に、それぞれスぺーサ 1 3 1の位置決め貫通穴を嵌めて、 2枚のスぺーサ 1 3 1を配置する。ついで、 2枚の繊維配列用平板 1 2 0を用意し、その位置決め貫通穴 1 2 2を、位置決め用部材 1 3 0の 2組みの支柱 1 3 2にそれぞれ嵌めて、 2枚の繊維配列用平板 1 2 0に形成された各凹条 1 2 1が所定の間隔をあけて互いに同一線上となるように配置する第 1工程を行う。ついで、図 1 8に示すように、同一線上となった凹条 1 2 1に跨るように、すなわち、繊維 1 4 0同士が交差したり重なったりしないように、 6本の繊維 1 4 0を 1本ずつ配列する第 2工程を行う。

その後、位置決め用部材 1 3 0により位置決めされ、さらに各凹条 1 2 1に繊維 1 4 0が 1本ずつ配列されたこれら 2枚の繊維配列用平板 1 2 0上に、図 1 9 に示すように別の繊維配列用板 1 2 0をそれぞれ積層する第 3工程を行う。

第 3工程の後、引き続き、配列された各繊維 1 4 0に張力を付与する第 4工程を行ってもよいが、その前に、図 2 0に示すように、ウェイト部材 1 3 4をさらに積層することにより、 1段目（最下段）の繊維配列用平板 1 2 0と、その上の 2段目の繊維配列用平板 1 2 0との密着状態を維持する仮固定工程を行うことが好ましい。

このように仮固定すると、配列されている 6本の繊維 1 4 0が凹条 1 2 1から飛び出したりせず、次に行う第 4工程を安定に行うことができ、作業性も高まる。すなわち、錘として作用するウェイト部材 1 3 4を、積層された繊維配列用平板 1 2 0上にそれぞれ載置する。この際、ウェイト部材 1 3 4としては、図示のような平板状であって、かつ、その両側端近傍に位置決め貫通穴が形成され、支柱 1 3 2により位置決め可能なものを使用すると、ウェイト部材 1 3 4がずれたり落下したりせず好ましい。

第 4工程は、配列された各繊維 1 4 0に対して張力を付与する工程であって、繊維配列工程の後に行われる繊維固定工程において、繊維 1 4 0が弛んだ状態で固定されないようにするためのものである。なお、ここで付与する張力は、繊維 1 4 0が塑 1"生変形や破断しない範囲の大きさとする。

繊維 1 4 0に張力を付与し、維持する方法としては、例えば図 2 1に示すような張力付与装置 1 6 0を使用する方法が挙げられる。

この張力付与装置 1 6 0は、位置決め用部材 1 3 0を載置、固定する载置台 1 6 1と、配列されている繊維 1 4 0の一端 1 4 0 aを固定する繊維固定部 1 6 2 と、繊維 1 4 0の他端 1 4 0 bを引張りつつ固定する固定治具 1 6 3とを備えたものである。固定治具 1 6 3は、繊維 1 4 0の他端 1 4 0 bを挟持するクランプなどの挟持部材 1 6 3 aと、挟持部材 1 6 3 aに連結されたばね、ゴムなどの弹性体 1 6 3 bとを備えている。そして、弾性体 1 6 3 bは載置台 1 6 1が配設されている平板状の基台 1 6 4に固定できるようになつていて、その結果、繊維 1 4 0は張力が付与された状態で維持される。なお、図 2 1中、符号 1 6 5は丸棒状のガイド部材であり、このガイド部材 1 6 5により、固定治具 1 6 3で繊維 1 4 0を引張る方向を図示のように 9 0 ° 下方に変化させることができるようになつている。よって、図 2 2にも示すように、後にさらに 4段の繊維 1 4 0を配列していき、各繊維 1 4 0に対して張力を付与する場合でも、弾性体 1 6 3 bを固定するスペースを基台 1 6 4上にコンパクトに確保しやすい。

さらに、ここでは、ガイド部材 1 6 5の頂頭の高さを、繊維配列用平板 1 2 0 に形成された凹条 1 2 1の底部の高さよりも若干低くし、配列された各繊維 1 4 0に、繊維 1 4 0の長さ方向の張力が付与されるだけでなく、繊維 1 4 0が凹条 1 2 1の底部に押しつけられる方向の力が作用するようにすることが好ましい。このようにすることにより、 ·各繊維 1 4 0には弛まないように張力が付与され、かつ、上段側の繊維配列用平板 1 2 0やウェイト部材 1 3 4が取り外された場合であっても繊維 1 4 0が凹条 1 2 1から飛び出さないように維持される。

このように第 4工程を行い、図 2 1の状態とすることにより、 1段目の繊維 1 4 0を所定の位置に配列し、これらに張力を付与する作業が終了する。

そして、ウェイト部材 1 3 4による仮固定工程がなされている場合には、 2つのウェイト部材 1 3 4を取り外した後、 2段目の繊維配列用平板 1 2 0の凹条 1 2 1に対して、上述した第 2工程、すなわち、同一線上に位置する凹条 1 2 1に跨るように繊維 1 4 0を 1本ずつ配列する工程を行う。その後、さらに、第 3ェ程、必要に応じてなされる仮固定工程、第 4工程を同様に行うことにより、 2段目の繊維 1 4 0を所定の位置に配列することができる。

なお、各段の配列作業においては、第 4工程終了後に、すでに張力が付与されている繊維 1 4 0と、その繊維 1 4 0が配列されている凹条 1 2 1との間に、接着剤を塗り込んで各繊維を回条 1 2 1に接合する繊維接合工程を行ってもよい。また、このような繊維接合工程は、各段において、 2枚の繊維配列用平板 1 2 0 の両方の凹条 1 2 1と各繊維 1 4 0とに行ってもよいが、固定治具 1 6 3により固定される繊維 1 4 0の他端 1 4 0 b側を繊維配列用平板 1 2 0の凹条に接合することが好ましい。また、ここで使用する接着剤としては、後から容易に繊維配列用平板 1 2 0から除去できるものが好ましく、例えば水溶性の酢酸ビエル系接着剤などが挙げられる。このように、固定治具 1 6 3により固定される繊維 1 4 0の他端 1 4 0 b側を繊維配列用平板 1 2 0の凹条に接合することにより、後の繊維固定工程において硬化性榭脂液の充填作業を行う際に、この接合部分からの樹脂液漏れを防ぐことができる。

こうして、これらの各工程を繰り返すことにより、 5段目まで繊維 1 4 0を配列し、すべての繊維 1 4 0に対して張力を付与した図 2 2に示す状態とする。なお、 5段目、すなわち最上段の繊維 1 4 0を配列してからその上に他の繊維配列用平板を載置する際（第 3工程）に限っては、繊維配列用平板のかわりに凹条の形成されていないスぺーサ 1 3 1を積層してもよい。そして、このように最上段に積層されるスぺーサ 1 3 1には、十分な強度を備えたものを使用し、このスぺーサ 1 3 1と位置決め用部材 1 3 0の基台 1 3 3とで、積層された 5段の繊維配列用平板 1 2 0を挟み、ボルト、ネジなどで固定することにより、積層されたこれら繊維配列用平板 1 2 0の積層状態が、後の繊維固定工程などにおいても維持され、繊維配列が乱れないようにすること、すなわち、スぺーサ 1 3 1を押さえ板として使用することが好ましい。また、このように押さえ板として最上段に積層されるスぺーサ 1 3 1は、位置決め用部材 1 3 0の基台 1 3 3と固定されるかわりに、 1段目の繊維配列用平板 1 2 0の下のスぺーサ 1 3 1と固定されてもよく、積層された繊維配列用平板 1 2 0の積層状態を固定できればよい。また、以上の説明においては、繊維 1 4 0を配列する第 2工程後、これらの繊維 1 4 0に張力を付与する第 4工程の前に、他の繊維配列用平板 1 2 0を積層する第 3工程を行っていたが、第 2工程後、第 4工程を行ってから第 3工程を行つても良い。その場合には、第 4工程の前に、上述の仮固定工程で使用したような繊維配列用平板 1 2 0との接触面が平面であるウェイト部材 1 3 4を使用して、第 4工程中に各繊維 1 4 0が凹条 1 2 1から飛び出さないようにすることが好ましい。

次に、繊維配列工程の第 2の実施形態について説明する。

第 2の実施形態においても、図 2 3に示すように、まず、 2枚のスぺーサ 1 3 1の位置決め貫通穴を位置決め用部材 1 3 0の 2組の支柱 1 3 2にそれぞれ嵌めてスぺーサ 1 3 1を配置する。ついで 1枚の繊維配列用平板 1 2 0を用意し、その位置決め貫通穴 1 2 2を位置決め用部材 1 3 0の 1組の支柱 1 3 2に嵌めることにより、この繊維配列用平板 1 2 0を所定の位置に配置する第 1工程を行う。一方、他の繊維配列平板 1 2 0を 1枚用意し、図 2 4に示すようにその凹条 1 2 1に、所定長さに切断された繊維 1 4 0の一端 1 4 0 a側を 1本ずつ配列、接合して、繊維接合済み繊維配列用平板 1 2 0 ' を製造する第 2工程を行う。ここで、繊維 1 4 0を凹条 1 2 1に接合する方法としては、あらかじめ凹条 1 2 1に接着剤を薄く塗布しておき、その後、繊維 1 4 0の一端 1 4 0 aの側を凹条 1 2 1に配列していく方法が好ましレ、。その際には、繊維配列用平板 1 2 0の凹条 1 2 1以外の部分に接着剤がはみ出さないように留意し、はみ出した場合にはただちに取り除くことが必要である。繊維配列用平板 1 2 0の凹条 1 2 1以外の部分に接着剤が存在すると、この繊維接合済み繊維配列用平板 1 2 0，の上に他の繊維配列用平板 1 2 0を安定に積層できず、また、最終的に得られる繊維配列体 1 5 0における繊維の配列ピッチにも影響を及ぼす可能性が生じる。

ついで、図 2 5に示すように、第 2工程において凹条 1 2 1に配列、接合された繊維 1 4 0の他端（自由端） 1 4 0 bの側を、第 1工程において位置決め用部材 1 3 0上に配置された繊維配列用平板 1 2 0の凹条に、 1本ずつ配列する第 3 工程を行う。ここでの配列は、繊維 1 4 0の一端 1 4 0 aの側があらかじめ凹条 1 2 1に接合されているので、容易に行うことができる。そして、図 2 6に示すように、ここで配列された各繊維 1 4 0が凹条 1 2 1から飛ぴ出さないように、位置決め用部材 1 3 0に配置されている側の繊維配列用平板 1 2 0上に、他の繊維配列用平板 1 2 0を積層する第 4工程を行う。

第 4工程の後、第 5工程を行う前に、図 2 7に示すように、第 4工程で所定の位置に配置された繊維配列用平板 1 2 0の上に、第 1実施形態で説明したようなウェイト部材 1 3 4を載せて、 1段目（-最下段）の繊維配列用平板 1 2 0と 2段目の繊維配列用平板 1 2 0との密着状態が維持されるように仮固定工程を行うことが好ましい。このように仮固定すると、配列されている 6本の繊維 1 4 0が凹条から飛び出したりせず、次に行う第 5工程を安定に行え、その作業性も高まる。第 5工程では、図 2 8に示すように、繊維接合済み繊維配列用平板 1 2 0 ' を、この繊維配列用平板 1 2 0，に形成された凹条 1 2 1力すでに所定の位置に配置されている側の繊維配列用平板 1 2 0の凹条 1 2 1と互いに同一線上となるように所定の間隔をあけて配置し、ついで、好ましくは繊維接合済みの繊維配列用平板 1 2 0 ' の上にもウェイト部材 1 3 4を載せる。

そして、配列された各繊維 1 4 0に対して、繊維 1 4 0が塑性変形や破断しな V、範囲の大きさの張力を付与する第 6工程を行う。

第 6工程には、第 1の実施形態において使用したものと同様の張力付与装置 1 6 0を使用し、同様の方法で張力を付与することができるが、この際、繊維 1 4 0の一端 1 4 0 aの側は、すでに繊維接合済み繊維配列用平板 1 2 0，に接合された状態となっていて、さらにこの繊維接合済み繊維配列用平板 1 2 0 ' は支柱 1 3 2によって動かないように固定されている。よって、繊維 1 4 0に張力を付与しても繊維 1 4 0は動かないため、第 2の実施形態では繊維固定部 1 6 2によつて繊維 1 4 0を固定する必要はなく、他端 1 4 0 bの側を固定治具 1 6 3で固定する。

以上のような各工程により、 1段目の繊維 1 4 0を所定の位置に配列することができ、その後、第 2工程以降を同様に繰り返すことにより、 2段目以降の繊維 1 4 0を所定の位置に配列できる。

また、 5段目まで繊維 1 4 0の配列が終了した後には、第 1の実施形態の場合と同様に、最上段には、凹条がなく押さえ用板としても作用するスぺーサ 1 3 1 を載せ、それと位置決め用部材 1 3 0の基台 1 3 3などとをボルトゃネジで固定して、積層された繊維配列用平板 1 2 0の積層状態を維持し、繊維 1 4 0の配列が乱れないようにすることが好ましい。

さらに、各段の配列作業においては、第 6工程終了後に、第 1の実施形態において説明したように、すでに張力が付与されている繊維 1 4 0と、その繊維 1 4 0が配列されている凹条 1 2 1との間に、接着剤を塗り込んで各繊維を凹条 1 2 1に接合する繊維接合工程を行ってもよい。なお、このような繊維接合工程を行う場合には、固定治具 1 6 3により固定される繊維 1 4 0の他端 1 4 0 b側に対して行う。

また、第 2の実施形態に関する以上の説明においては、接合された繊維 1 4 0 の他端 1 4 0 bの側を、すでに所定の位置に配置されている繊維配列用平板 1 2 0の凹条 1 2 1に 1本ずつ配列する第 3工程の後に、第 4工程、第 5工程、第 6 工程を順次行っていたが、第 3工程の後に第 5工程を行ってから、あるいは、第 3工程の後に第 5工程と第 6工程とを行ってから第 4工程を実施してもよい。その場合には、第 1の実施形態で使用したようなウェイト部材 1 3 4を使用して、第 5工程中や第 6工程中に各繊維 1 4 0が凹条 1 2 1から飛び出さないようにすることが好ましい。

なお、図 2 4に示した繊維接合済みの繊維配列用平板 1 2 0 ' を効率的に製造する方法、すなわち第 2の実施形態における第 2工程の効率的な実施方法としては、図 2 9 A、 2 9 Bに示すような、卷取機 1 7 0を使用する方法がある。この卷取機 1 7 0は、軸 1 7 1 aを中心として図 2 9 B中、矢印方向に回転する繊維巻き取りドラム 1 7 1を具備し、この繊維巻き取りドラム 1 7 1に、繊維 1 4 0をボビン 1 7 2から連続的に供給することによって、繊維巻き取りドラム 1 7 1が繊維 1 4 0を巻き取るものである。また、この巻取機 1 7 0は、繊維巻き取りドラム 1 7 1の軸 1 7 1 aと平行に設けられた移動軸 1 7 3 aに沿って移動する移動ユニット 1 7 3を備え、この移動ユニット 1 7 3には、第 1の回転ガイド 1 7 4と繊維ガイドノズル 1 7 5とが固定されている。また、図中、符号 1 7 6は第 2の回転ガイド、符号 1 7 7は第 3の回転ガイドである。

また、図中、符号 1 7 8はダンサー用回転ガイドであって図中上下方向に移動することにより、供給される繊維 1 4 0が弛まないように、繊維 1 4 0に対して降伏荷重以下の一定の張力を作用させるものである。

具体的には、ダンサー回転ガイド 1 7 8の位置を一定に保つように、ボビン 1 7 2力、らの繊維 1 4 0の供給を制動する。すなわち、ダンサー回転ガイド 1 7 8 の上下方向における位置をボビン 1 7 2が備える図示略の制動機構（ブレーキ）に常時フィードバックし、ダンサー回転ガイド 1 7 8が上昇する場合にはブレーキを弱め、ダンサー回転ガイド 1 7 8が下降する場合にはブレーキを強めるようにする。また、その他には、供給される繊維 1 4 0に作用している張力に対応した電気信号を発する張力検出器を使用して、張力を一定に維持するようにしてもよい。

このような卷取機 1 7 0を使用して、繊維配列用平板 1 2 0の凹条 1 2 1に、所定長さに切断された繊維 1 4 0の一端 1 4 0 aの側を 1本ずつ配列、接合して、繊維接合済み繊維配列用平板 1 2 0 ' を製造する際には、まず、繊維配列用平板 1 2 0の凹条 1 2 1に、繊維 1 4 0の材質に影響を及ぼさない硬化性の接着剤をあらかじめ塗布しておく。ついで、この繊維配列用平板 1 2 0を、凹条 1 2 1が繊維巻き取りドラム 1 7 1の軸 1 7 1 aと直交するように、かつ、凹条 1 2 1が形成されていない側の面がドラム面と接触するようにして、繊維卷き取りドラム 1 7 1のドラム面上に固定する。そして、ボビン 1 7 2から、第 2の回転ガイド 1 7 6、ダンサー用回転ガイド 1 7 8、第 3の回転ガイド 1 7 7、第 1の回転ガイド 1 7 4、繊維ガイドノズル 1 7 5を順次経て、繊維 1 4 0を繊維巻き取りドラム 1 7 1に供給し、繊維 1 4 0の先端をドラム面に固定する。

その後、繊維巻き取りドラム 1 7 1を矢印方向に回転させ続けるとともに、繊維巻き取りドラム 1 7 1が 1回転するごとに移動ュニット 1 7 3を繊維巻き取りドラム 1 7 1の軸 1 7 1 aに沿う一方向（図 2 9 A中矢印方向）に、凹条 1 2 1 同士の距離分だけ移動させ、移動ュニット 1 7 3に固定された繊維ガイドノズル 1 7 5も同調して移動するようにする。

このようにすることによって、繊維巻き取りドラム 1 7 1に取り付けられた繊維配列用平板 1 2 0の複数の凹条 1 2 1のうち最も側方にある凹条 1 2 1から、順次、繊維を 1本ずつ、全ての凹条 1 2 1に配列していくことができる。そして、全ての凹条 1 2 1に繊維を配列した後、配列された繊維 1 4 0を繊維配列用平板 1 2 0の外方において切開することにより、繊維接合済み繊維配列用平板 1 2 0 ' を繊維卷き取りドラム 1 7 1から取り外し、得ることができる。なお、ここで凹条 1 2 1にあらかじめ塗布しておく硬化性の接着剤としては、比較的硬化速度が遅く、高粘度の接着剤を使用することができる。このような接着剤を凹条 1' 2 1に塗布した場合には、繊維 1 4 0は接着剤の粘性により粘着した状態となっている。よって、繊維接合済み繊維配列用平板 1 2 0 ' を繊維巻き取りドラム 1 7 1から取り外した後に、接着剤を硬化させればよい。

その他、硬化性の接着剤としては、紫外線硬ィ匕性の接着剤を使用しても良い。その場合には、全ての凹条 1 2 1に繊維 1 4 0を配列した後、繊維 1 4 0を切開する前に、紫外線照射により接着剤を硬化させ、その後、繊維接合済み繊維配列用平板 1. 2 0 ' を繊維巻き取りドラム 1 7 1から取り外せばよい。

また、繊維配列用平板 1 2 0の凹条 1 2 1に、あらかじめこれら硬ィ匕性の接着剤を塗布する方法としては、手作業で凹条 1 2 1に接着剤を塗布する方法でもよいが、卷取機 1 7 0にロールコータゃデイスペンサなどを設けておき、ボビン 1 7 2力、ら供給される繊維 1 4 0、あるいは、繊維卷き取りドラム 1 7 1に固定された繊維配列用平板 1 2 0の凹条 1 2 1に自動的に接着剤を塗布できるようにしてもよい。

また、この例の卷取機 1 7 0は、複数の凹条 1 2 1に対して順次繊維 1 4 0を配列していくために、移動ユニット 1 7 3が移動することにより、移動ユニット 1 7 3に固定された繊維ガイドノズル 1 7 5が、繊維巻き取りドラム 1 7 1の軸 1 7 1 aに沿って一定に移動するものとなっているが、繊維ガイドノズル 1 7 5 は移動せず、代わりに繊維巻き取りドラム 1 7 1が軸 1 7 1 aに沿って一定に移動する形態のものであってもよい。

(繊維固定工程）

本発明の繊維配列体の製造方法においては、上述した繊維配列工程の後に、繊維配列工程により 3次元配列された繊維 1 4 0を、その状態のままで固定する繊維固定工程を行う。以下、繊維固定工程について、 3次元配列された繊維 1 4 0 間に硬化性樹脂を充填し、硬化させる方法を例示して説明する。まず、図 30に示すように、繊維配列工程により、各凹条に配列されるとともに張力を付与された状態にある 30本の繊維 140における、繊維配列用平板 1

20が 5段に積層された 2組の積層物 1 80 a, 1 80 bの間に渡された部分を囲むように、ポッティングプロック 1 90を配置する。

この例でポッティングブロック 1 9 0は、図 3 1に示すように 4片の板状のプロック片 1 90 a， 1 90 b， 1 90 c, 1 90 dを図示のように組み合わせることにより筒状となるものである。

この例の 4片のブロック片 1 90 a , 1 90 b, 1 90 c, 1 90 dは、アルミニゥムなどの金属から形成されていて、 4片を組み合わせて筒状とした時に、内壁面となる面と、ブロック片同士が接触する面には離型処理がなされている。離型処理の方法としては、図示のように、非接着性の高いテフロン（登録商標）、ポリエチレン、ポリプロピレンなどからなるシート状物 1 9 1を各面に貼着する方法の他、これらの樹脂を各面にコーティングして樹脂皮膜を形成する方法などが挙げられる。このように離型処理がなされていると、後にポッティングプロック 1 90内に硬化性樹脂液を流し込み、これを硬化させた後に、ポッティングブロック 1 90と硬ィ匕した樹脂とを容易に剥離することができる。また、金属からなるプロック片 1 90 a， 1 90 b， 1 90 c， 1 90 dにこのように離型処理する代わりに、ポッティングプロック自体を非接着性の高い樹脂から形成してもよい。

また、筒状のポッティングブロック 1 90の内壁面のうちの一面には、一端に向けて拡径する半円錐状の切り欠き 1 92が形成されていて、詳しくは後述する力硬化性樹脂液をポッティングプロック 1 9◦内に流し込み、充填する際の充填口となっている。なお、図 3 1においては、ポッティングブロック 1 90の状態をわかりやすくするために、ポッティングブロック 1 90を固定する締結具、

30本の繊維、張力付与装置などの図示は略しているが、符号 1 93で示すポッティングプロックの中空部に 30本の繊維が囪中左右方向に通ることとなる。このような 4片のブロック片 1 90 a, 1 90 b, 1 90 c, 1 90 dからなるポッティングプロック 1 90を、図 30に示すように、 30本の繊維 140を囲むように、かつ、ポッティングブロック 1 90において充填口が形成されていない側の一端が、一方の繊維配列用平板 1 2 0の積層物 1 8 0 aに密着するようにボト、ネジなどの締結具 1 9 4で固定する。また、その際には、ポッティンダブ口ック 1 9 0と積層物 1 8 0 aとの密着部分から、後に充填される硬化性樹脂液が洩れないように、剥離性と弾力性を備えたシリコーンゴムなどからなるシ一ル部材 1 9 5を介在させる。

その後、図 3 2に示すように、充填口が形成されている側の一端（開口端）が上方となるように、ポッティングブ口ック 1 9 0を、 3 0本の繊維 1 4 0、繊維配列用治具 1 1 0、張力付与装置 1 6 0とともに直立させる。

そして、ポッティングブロック 1 9 0に形成された半円錐状の切り欠き 1 9 2 からなる充填口に、硬化性樹脂液が投入されたカップ 1 9 6の注ぎ口を合わせて、ポッティングブロック 1 9 0の内壁面に沿うように、ポッティングブロック 1 9 0の中空部 1 9 3内へ硬化性樹脂液を流し込む。その後、所定温度で所定時間放置して、流し込まれた硬化性樹脂液を硬化させる。

硬化性樹脂液を、ポッティングプロック 1 9 0内に充填する方法としては、図 3 3に示すような方法でもよい。

すなわち、ポッティングプロック 1 9 0における、積層物 1 8 0 aと密着することにより閉塞されている側の一端近傍の側壁に、樹脂液を注入するための樹脂注入口を形成する。ついで、チューブ 1 9 8を用意して、この樹脂注入口にチューブ 1 9 8の一端側を挿通し、チューブ 1 9 8の他端には漏斗 1 9 9を接続する。そして、この漏斗 1 9 9に硬化性樹脂液を注ぎ込むことにより、ポッティングブロック 1 9 0内に硬化性樹脂液を下方から上方にむけて充填していく。

なお、このように硬化性樹脂液を充填する際には、あらかじめ硬化性樹脂液を真空下において撹拌し、脱泡しておくことが好ましい。このように脱泡しておくと、硬化後の樹脂の内部には空隙がなく、繊維 1 4 0間にも十分に樹脂が行き渡つた状態となる。さらに好ましくは、このように硬化性樹脂液を十分に脱泡しておくとともに、上述の樹脂充填作業を減圧下で行うことが好ましい。

ポッティングプロック 1 9 0内に充填した硬化性樹脂液が硬化した後、ポッテイングブロック 1 9 0を 4片のブロック片 1 9 0 a， 1 9 0 b , 1 9 0 c， 1 9 O dに分解する。そして、 3 0本の繊維 1 4 0と、これらを固定する硬化性樹脂 1 5 1とからなる繊維配列体 1 5 0を、張力付与装置 1 6 0および各繊維配列用平板 1 2 0とから分離し、適宜繊維 1 4 0を切断することにより、図 1 6に示すような状態、あるいは、図 3 4や図 3 5に示すような状態などの繊維配列体 1 5 0を得ることができる。

ここで使用される硬化性樹脂の種類としては、硬化性樹脂液が常温において低粘度の液状であり、ポッティングブ口ック 1 9 0の中空部 1 9 3への充填および硬化を常温で行え、硬化した後に刃物などで容易に一定の厚さに薄片化でき、さらに、得られた薄片が欠けたり割れたりしない適度の硬度と弾力性を有するものが好ましい。このような硬化性樹脂としては、例えばゥレタン樹脂などの 2液反応硬化性樹脂が挙げられる。

(繊維）

以上、複数本の繊維 1 4 0を 3次元配列する繊維配列工程と、 3次元配列された繊維 1 4 0を固定する繊維固定工程とについて説明したが、このように配列、固定される繊維の種類としては特に制琅はなく、合成繊維、半合成繊維、再生繊維、無機繊維などの化学繊維や、天然繊維などが挙げられる。

合成繊維の代表例としては、ナイロン 6、ナイロン 6 6、芳香族ポリアミドなどのポリアミド系の各種繊維；ポリエチレンテレフタレート、ポリプチレンテレフタレート、ポリ乳酸、ポリダリコール酸などのポリエステル系の各種繊維；ポリアクリ口-トリルなどのアクリル系の各種繊維；ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフイン系の各種繊維；ポリビニルアルコール系の各種繊維；ポリ塩ィ匕ビニリデン系の各種繊維；ポリ塩ィ匕ビニル系繊維、ポリウレタン系の各種繊維；フヱノール系繊維；ポリフッ化ビ-リデンゃポリテトラフルォロエチレンなどからなるフッ素系繊維；ポリアルキレンパラォキシベンゾエート系繊維；ポリメチルメタタリレートなどの（メタ）アクリル系樹脂を用いた繊維；ポリカーボネート系樹脂を用いた繊維などが挙げられる。

半合成繊維の代表例としては、ジアセテート、トリアセテート、キチン、キトサンなどを原料としたセルロース系誘導体系各種繊維；プロミックスと呼称される蛋白質系の各種繊維などが挙げられる。

天然繊維の代表例としては、綿、亜麻、苧麻、黄麻などの植物繊維、羊毛、絹などの動物繊維、石綿などの鉱物繊維などが挙げられる。

繊維配列体 1 5 0の製造には、これら繊維 1 4 0を適宜使用できるが、繊維配列工程においては上述したように繊維 1 4 0に張力を付与するので、好ましくは、これらのなかでも弾性率およぴ降伏強度の高いポリ力ーボネート系繊維、ポリエステル系繊維、ナイロン系繊維、芳香族ポリアミド繊維などが好ましく用いられる。

また、天然繊維以外の繊維は、溶融紡糸法、湿式紡糸法、乾式紡糸法などの公知の紡糸技術や、これらを組み合わせた技術により得られ、このようにして得られたものをいずれも使用できる。

さらに、これら繊維 1 4 0は、無処理のものをそのまま用いてもよいが、必要に応じて、反応性官能基を導入したものを使用してもよいし、プラズマ処理や 7 線、電子線などの放射線処理を施したものを使用してもよい。

また、これらの繊維 1 4 0の形態には特に制限はなく、モノフィラメントであつてもよく、マルチフィラメントであってもよい。さらに、単繊維を紡績した紡績糸でもよい。また、中空繊維、多孔質構造の繊維などでも良い。中空繊維は、特殊なノズルを用いた公知の方法などで製造することができる。

また、繊維 1 4 0の外径にも特に制限はなく、所望の外径のものを使用できるが、外径が小さすぎると破断しやすくなるなど、取扱性が低下する。一方、繊維 1 4 0の外径が小さいほど、繊維 1 4 0を高密度に配列させることが可能となる。よって、繊維 1 4 0の外径は取扱性と所望の配列密度との兼ね合いにより設定するが、繊維 1本の外径は 5 0 0 μ m以下が好ましく、より好ましくは 3 0 0〜 1 Ο Ο z mである。繊維 1 4 0としてマルチフィラメントを使用する場合には、 8 3 d t e x / 3 6フィラメントや 8 2 (1 1 6 x 4 5フィラメントなどをそのまま用いることもできる。

例えば、後述するように繊維配列体 1 5 0から生体関連物質固定化マイクロアレイを製造する際に、繊維 1 4 0として外径 1 5 0 のモノフィラメントを使用し、これを 2 0 0 μ mの配列ピッチで配列した場合、 1 c m ²の正方形内に配列可能な繊維 1 4 0の本数は 2 4 0 0本である。したがって、 1本の繊維に 1種類の生体関連物質を固定化することにより、 1 c m ²あたり 2 4 0 0種類の生体関連物質を固定ィ匕することができる。また、外径が 2 0 0 μ m程度の多孔質繊維、中空繊維または多孔質中空繊維のモノフィラメントを約 3 0 0 μ mの配列ピッチで配列した場合、 1 c m ²あたり約 1 0 0 0本の繊維が配列された繊維配列体 1 5 0を得ることができ、 1本の繊維に 1種類の生体関連物質を固定化することにより、 1 c m²あたり 1 0 0 0種類の生体関連物質を固定化することができる。

[生体関連物質固定化マイクロアレイの製造方法]

次に、上述した繊維配列工程と、繊維固定工程とを行って得られた繊維配列体 1 5 0力ら、生体関連物質固定化マイクロアレイを製造する方法について説明する。

繊維配列工程と繊維固定工程とにおいて、 3次元に配列、固定する繊維 1 4 0 として、あらかじめ生体関連物質が固定ィ匕されたものを用いた場合には、得られた図 1 6のような繊維配列体 1 5 0を、繊維 1 4 0と交差する方向にスライスして、薄片化することにより、図 3 6に示すような、生体関連物質が固定化された繊維 1 4 0が硬化性榭脂により固定され、繊維 1 4 0の断面が両面に露出した薄片状の生体関連物質固定化マイクロアレイ 2 0 0を得ることができる。スライスの方向は、繊維 1 4 0の長手方向と交差する方向であればよいが、好ましくは繊維 1 4 0の長手方向に対して垂直方向である。

繊維 1 4 0に固定ィヒされた生体関連物質が、例えば、核酸である場合、得られた生体関連物質固定化マイクロアレイ 2 0 Όに検体を供しハイプリダイゼーシヨンを行うことにより、繊維に固定化された核酸をプロープとして検体中に存在する特定の核酸配列を検出することができる。

なお、繊維 1 4 0として、マノレチフイラメントゃ紡績糸などを用いる場合には、単繊維間の空隙に生体関連物質を固定することができる。また、繊維 1 4 0として中空、多孔質繊維を用いる場合には、繊維 1 4 0内の中空部や空隙に生体関連物質を固定することができる。 .

45 一方、繊維配列工程と繊維固定工程とにおいて、 3次元に配列、固定する繊維 1 4 0として、生体関連物質が固定ィ匕されていないものを用いた'場合には、例えば図 3 4または図 3 5に示す状態、すなわち、繊維 1 4 0の少なくとも一方が硬化十生樹脂 1 5 1より延出した状態で繊維配列体 1 5 0を得て、ついで、この繊維配列体 1 5 0の各繊維 1 4 0に生体関連物質を固定ィヒしてから、繊維配列体 1 5 0を繊維 1 4 0と交差する方向にスライスして、薄片化する。

生体関連物質が固定ィヒされていない繊維 1 4 0が配列された図 3 4の繊維配列体 1 5 0の各繊維 1 4 0に生体関連物質を固定化する方法としては、例えば図 3 7に示す方法が挙げられる。この方法は繊維 1 4 0として、繊維一端を減圧することで繊維他端から液の吸い上げが可能な多孔質繊維、中空繊維、多孔質中空繊維を用いた場合に有効な方法である。

まず、繊維 1 4 0の本数と同じ数の容器 1 9 7、すなわちこの例では 3 0個の容器 1 9 7を用意し、各容器 1 9 7に生体関連物質を含む液体を入れておく。そして、繊維配列体 1 5 0における硬化性榭脂 1 5 1から延出した繊維 1 4 0の一端を、 1本ずつ液体が投入された容器 1 9 7に浸す。そして、繊維 1 4 0の他端から液体を吸引することによって、各繊維 1 4 0の中空部や多孔質部に生体関連物質を含む液体がそれぞれ吸い上げられ、各繊維 1 4 0内に生体関連物質を導入することができる。各繊維 1 4 0に導入される生体関連物質の種類は、 3 0本の繊維 1 4 0に対して全て異なっていてもよい。また複数本の繊維をグループとし、そのグループに同じ種類の生体関連物質を導入しても良レ、。

このように繊維 1 4 0内に導入される生体関連物質としては、デォキシリボ核酸（D NA) ゃリボ核酸（R NA)、ペプチド核酸（P NA)、ォキシペプチド核酸（O P N A) などの核酸、あるいは、蛋白質、多糖類などが挙げられる。生体関連物質は市販のものを使用してもよいし、生細胞などから得られたものでもよい。

生体関連物質として核酸を用いる場合、生細胞からの D NAまたは R NAの調製は、公知の方法により行えばよい。例えば D N Aの抽出は、 Blinらの方法 (Blin et al. , Nucleic Acids Res. 3： 2303 ( (1976) )などにより行うことができる。 R N A の抽出は、 Favaloro らの方法（Favaloro et al. , Methods Enzymol. 65 : 718 (1980) )などにより行うことができる。

また鎖状若しくは環状のプラスミド D NAや染色体 D NA、これらを制限酵素を使用して切断、または化学的に切断した D NA断片、試験管内で酵素などにより合成された D NA、または化学合成した D NAなどを用いることもできる。これら生体関連物質はそのままでの状態で使用してもよいし、生体関連物質に化学的修飾を施した誘導体の形態や、必要に応じて変成させた形態として力ら、使用してもよい。例えば、生体関連物質として核酸を用いる場合には、核酸の化学的修飾には、アミノ化、ピオチン化、ディゴキシゲニン化などが知られており (し urrent Protocolsln Molecular Biology, Ed.； Frederick M. Ausubel et al. (1990)、脱ァイソトープ実験プロトコール（1 ) D I Gハイブリダィゼーション（秀潤社））、これらの修飾法を採用することができる。

繊維 1 4 0内に生体関連物質を導入した後、固定化する方法としては、繊維 1 4 0と生体関連物質との間の各種化学的または物理的な相互作用、すなわち繊維 1 4 0が有している官能基と、生体関連物質を構成する成分との化学的または物理的な相互作用を利用することができる。

また、多孔質繊維、中空繊維または多孔質中空繊維については、上述の方法などで繊維配列体 1 5 0を構成する繊維 1 4 0の中空部または多孔質部に生体関連物質を含む液体を吸引、導入した後、繊維 1 4 0の中空部または多孔質部の内壁面などに存在する官能基と生体関連物質を構成する成分との間の相互作用を利用してこれらの繊維 1 4 0に生体関連物質を固定化することができる。

無修飾の核酸を繊維 1 4 0に固定ィ匕する場合には、核酸と繊維 1 4 0とを作用させた後、ベーキングや紫外線照射により固定化することができる。また、アミノ基で修飾された核酸を繊維 1 4 0に固定化する場合には、ダルタルアルデヒドや 1一ェチル _ 3— （3—ジメチルァミノプロピル）カルポジイミド（E D C ) などの架橋剤を用いて繊維の官能基と結合させることができる。さらに、例えば熱処理、アルカリ処理、界面活性剤処理などを行うことにより、固定化された生体関連物質を変成させたりしてもよいし、細胞、菌体などの生材料から得られた生体関連物質を使用する場合は、不要な細胞成分などを除去するといつた処理を行ってもよい。なお、これらの処理は別々に実施してもよく、同時に実施してもよい。また、生体関連物質を含む試料に対してこれらの処理を行ってから、繊維 1 4 0に固定化してもよレヽ。

以上説明したように、複数本の繊維 1 4 0を 3次元配列させる際に、繊維配列用治具 1 1 0として、繊維 1 4 0が 1本ずつ配列される複数の凹条 1 2 1力互いに略平行に一方の面上に形成された複数枚の繊維配列用平板 1 2 0と、これら繊維配列用平板 1 2 0を所定の位置に配置するための位置決め用部材 1 3 0とを有し、この位置決め用部材 1 3 0により、繊維配列用平板 1 2 0のうち少なくとも 2枚は、各繊維配列用平板 1 2 0に形成された凹条 1 2 1が互いに同一線上となるように間隔をあけて配置されるとともに、他の繊維配列用平板 1 2 0が、これら繊維配列用平板 1 2 0上に 1枚以上積層されるものを使用することによって、繊維 1 4 0を高密度、高精度で、効率よく配列することができ、繊維配列体 1 5 0を工業的に大量生産することも可能となる。すなわち、このような繊維配列用治具 1 1 0を使用すると、従来のように、治具に形成された孔に繊維を 1本ずつ挿入して貫通させるなどの手間がかからない。また、揷入する繊維をピンセットなどで孔まで導く必要がないので、既に挿入されている鋒接した孔の繊維が、ピンセットなどによる繊維挿入作業の邪魔になるなどの問題も発生しない。また、繊維 1 4 0を孔に揷入するのではなく凹条 1 2 1に配列する作業であるため、繊維外径が細く剛性が低いものであっても、容易に配列でき、繊維 1 4 0の高密度化が可能となる。

' また、このような繊維配列用治具 1 1 0を使用した場合、繊維配列工程の分業化が可能となり、その点からも繊維配列体 1 5 0の生産性が向上する。

例えば、上述した繊維配列工程を第 2の実施形態により行う場合、図 2 9 A、 2 9 Bの巻取機 1 7 0を使用して、連続的に大量の繊維接合済み繊維配列用平板 1 2 0，を製造する工程と、それ以外の工程とを分業化することにより、異なる作業者が並列して作業を進めていくことが可能となる。一方、従来のように孔が形成された治具に繊維を 1本ずつ挿入していく作業では、全ての繊維を順次挿入する作業が全体として 1つの工程であり分業化は困難であり、作業の効率性は低かった。

すなわち、以上説明した繊維配列用治具 1 1 0を使用することによって、たとえ繊維外径が小さく取扱いにくい繊維であっても、高密度で正確に、しかも効率的に配列でき、また、分業化も可能であるので、繊維配列体を大量生産でき、その結果、多種の試料を分析可能な生体関連物質固定化マイクロアレイをも大量生産することができる。

【実施例】

本発明を以下の実施例により具体的に説明する。

[参考例 1 ]

以下のプローブ Aおよびプローブ Bを合成した。

フ ~プ A gcgatcgaaa ccttgctgta cgagcgaggg etc (gtl列番号 1 ) プローブ B gatgaggtgg aggtcagggt ttgggacagc ag (酉己歹 (I番号 2) オリゴヌクレオチドの合成は P Eバイォシステムズ社の自動合成機 D N AZR NA synthesizer (model394)を用いて行いた。 DNA合成の最終ステップでアミノリンク I I (商標名）（アプライドバイオシステム社）を用いそれぞれのオリゴヌクレオチドの 5' 末端にァミノへキシル基〔NH₂ (CH₂) ₆—〕を導入した。

[参考例 2]

以下の組成からなる溶液 Aを調製した。

PMMAモノアタリレート（分子量 6000)

トルエン： 95質量部

[参考例 3]

以下の組成からなる溶液 Bを調製した。

アクリルアミド： 9質量部

N, N' —メチレンビスアクリルアミド：：

2, 2，ーァゾビス（2—メチルプロピオンアミジン）ジヒドロクロライド（V 一 50 ) ： 0. 1質量部

水： 90質量部

[実施例 1 ]

(1) 中空繊維への生体関連物質の導入および固定ィ匕

ナイロン製中空繊維（外径 0. 28mm、內径（中空部直径） 0. 2 ram、ナイ口ン 6製、溶融紡糸品）を 7 0 0 mmに切断し、 9 0 0本のナイロン製中空繊維を用意した。これらの中空繊維の中空部に、一方の端部から蟻酸を吸引し、 1分間保持した。次に、中空部に室温の水を多量に導入して十分洗浄し、その後、乾燥することによりナイ口ン製中空繊維の前処理を行った。

この前処理を行ったナイ口ン製中空繊維の内壁に、参考例 1において合成したアミノ基を有するオリゴヌクレオチドのプローブ Aおよびプローブ Bを固定化した。具体的には、 4 5 0本の中空繊維の一方の端部より、リン酸カリゥム溶液緩衝液にプローブ Aを加えた溶液を導入、別の 4 5 0本の中空繊維の一方の端部より、リン酸カリゥム溶液緩種 ί液にプローブ Bを加えた溶液を導入した後、 2 0 °C で終夜保持した。

その後、リン酸カリウム溶液緩衝液、塩ィ匕カリウム溶液水で、ナイロン製中空繊維内部を洗浄し、プローブ A、プローブ Bが中空繊維の内壁面に固定ィヒされた各 4 5 0本の生体関連物質固定化ナイロン製中空繊維を得た。

( 2 ) 生体関連物質固定化中空繊維配列体の作製

( i ) 繊維配列工程

図 1 7〜図 2 2を示して説明した第 1の実施形態に則って、繊維配列工程を行い、 9 0 0本の生体関連物質固定化ナイ口ン製中空繊維を 3 0列 X 3 0段に配列させた。

具体的には、繊維配列用治具 1 1 0の繊維配列用平板 1 2 0として、幅 3 O m m、長さ（凹条の方向） 1 0 mm、厚さ 0 . 4 2 mmの S U S 3 0 4パネ鋼製の平板に、幅 0 . 3 mm、深さ 0 . 3 mmの凹条 1 2 1が、 0 . 4 2 mmピッチで平行に 3 0本形成され、両側端近傍（幅方向）には、直径 4 mmの位置決め用貫通穴 1 2 2が形成されたものを 6 0枚使用した。

—方、この繊維配列用平板 1 2 0を所定の位置に位置決めする位置決め用部材 1 3 0としては、矩形平板からなる基台 1 3 3に、 2本 1組の支柱 1 3 2力 2組立てられたものを使用した。なお、一方の組と他方の組との支柱間の間隔は 1 5 0 mmである。

また、スぺーサ 1 3 1として、厚さが 1 5 mmであって、凹条が形成されていない以外は、繊維配列用平板 1 2 0と同じ大きさで、同様に位置決め用貫通穴が形成された平板を用意した。

なお、各繊維配列用平板 1 2 0の凹条 1 2 1には、プローブ Aが内壁に固定ィ匕されたナイロン製中空繊維と、プローブ Bが内壁に固定ィヒされたナイロン製中空繊維とを交互に平行に配列した。また、 1 k gのウェイト部材 1 3 4を使用した仮固定工程を各段ごとに実施した。

また、各繊維への張力付与には、図 2 1に示した張力付与装置 1 6 0を使用し、各ナイロン製中空繊維に対して、 1 5 Nの荷重が作用するように張力を付与し、全繊維を弛みがないよう引き揃えた。

さらに、各段の配列作業においては、第 4工程終了後に、固定治具 1 6 3側のウェイト部材 1 3 4と、その下の繊維配列用平板 1 2 0とをー且取り外して、中空繊維と、それが配列されている凹条 1 2 1との間に、接着剤を塗り込んで各繊維を凹条 1 2 1に接合する繊維接合工程を行った。接着剤には、水溶性の酢酸ビニル系接着剤（ボンド木工用「速乾」：コニシ（株)）を使用し、これを、ウレタン製プレードの付いたスキージで、接着剤と凹条 1 2 1と中空繊維との間に十分行き渡るようすり込んだ。また、こうしてすり込んだ後、再び繊維配列用平板 1 2 0とウェイト部材 1 3 4とを乗せ、約 2 0 0 Nの荷重で数秒間圧着する作業を行った。

また、 3 0段目の繊維を配列してから、その上に他の繊維配列用平板を載置する際（第 3工程）に限っては、繊維配列用平板の代わりに凹条の形成されていない、上記スぺーサ 1 3 1を積層し、押さえ用板として使用.した。すなわち、最上段に積層されたスぺーサ 1 3 1を位置決め用部材 1 3 0の基台 1 3 3にネジで固定した。

( i i ) 繊維固定工程

図 3 2に則って、硬化性樹脂液をポッティングブ口ック 1 9 0の中空部 1 9 3 に充填した。

具体的には、ポッティングブロック 1 9 0として、厚さ 1 1 . l mm、幅 5 0 mm、長さ 1 0 O mmのアルミニウム板（a ) 2枚と、厚さ 1 9 . 5∞1111、幅1 4 . 8 mm、長さ 1 0 O mmのアルミニウムプロック（b ) 2つの合計 4片を使用した。そして、厚さ 0 . 1 3 mm、幅 5 O mmのテフロン（登録商標）粘着テープ（二トフロン粘着テープ：日東電工（株）製）を使用して、ポッティングブロック 1 90の離型処理を行った。すなわち、テフロン（登録商標）粘着テープを、上記 2枚のアルミニウム板（a) の片面（幅 5 OmmX長さ 10 Ommの面）と、上記 2つのアルミニウムプロック（b) の 3面（19. 5mmX長さ 100 mmの面のうち 1面を除いた 3面）に貼着した。なお、アルミニウム板 (_a) のうちの 1枚には、半円錐状の切り欠き 192からなる充填口が一面の一端側に形成されていて、この面にテフロン（登録商標）粘着テープを貼着した。

そして、これらの 4片を図 31に示すように組み合わせ、上記（i) で配列された 30列 X 30段の生体関連物質固定化ナイ口ン製中空繊維を囲み、ポッティングブ口ック 19.0による 2 OmmX 2 OmmX 10 Ommの中空部 193を形成した。なお、ポッティングプロック 190と積層物 180 aとの密着部分から、充填される硬化性樹脂液が洩れないように介在させるシール部材 195としては、厚さ lmmのシリコン製パッキンを使用した。シリコン製パッキンは、ポッティングプロック 190の端面と同形で、同様に 2 OmmX 2 Ommの開口部があり、その一部が切開されているものを使用し、この切開部を広げ 30列 X 30段のナイロン製中空繊維を跨ぐようにして配置した。また、積層物 180 aとポッティングブ口ック 190とは締結具 194であるネジで圧着固定した。

そして、真空下で攪拌混合して脱泡しておいた 2液性のポリウレタン榭脂（硬ィ匕剤：ニッポラン 4276、主剤：カーボンブラックを 2質量部添加したコロネート 4403、混合比：硬化剤 38質量部、硬化剤 62質量部、日本ポリウレタン工業（株）製）を、図 32に示すようにカップ 196からポッティングプロック 190の中空部 193へと、ポッティングブロック 190の内壁面に沿って注ぎ、充填した。

この状態のままで、室温で 16時間保持して樹脂を硬化させた後、ポッティングブロック 190を 4片に分解し、ナイロン製中空繊維間にポリウレタン樹脂が充填され、断面寸法が 2 OmmX 2 Ommで長さ 8 Ommである、内壁に生体関連物質が固定化された図 16の形態のナイロン製中空繊維の繊維配列体（30列 X 30段）を得た。

そして、この繊維配列体を厚さ 0. 5mmにスライスして薄片化し、約 140 枚の生体関連物質固定ィ匕マイクロアレイを得た。

[実施例 2 ]

( 1 ) 生体関連物質非固定中空繊維配列体の作製

( i ) 繊維配列工程

図 2 3〜図 3 0を示して説明した第 2の実施形態に則って、繊維配列工程を行い、 9 0 0本の生体関連物質が固定されていないポリカーボネート製中空繊維を 3 0列 X 3 0段に配列させた。

具体的には、繊維配列用治具 1 1 0としては実施例 1で使用したものと同じものを使用し、そのうちの 3 0枚の繊維配列用平板 1 2 0の各凹条 1 2 1に繊維を接合し、 3 0本の繊維が接合した 3 0枚の繊維接合済み繊維配列用平板 1 2 0，を作製した。 3 0枚の繊維接合済み繊維配列用平板 1 2 0，の作製には、図 2 9 A、 2 9 Bの卷取機 1 7 0を使用した。すなわち、繊維配列用平板 1 2 0の各凹条 1 2 1に、水溶性の酢酸ビュル系接着剤（ボンド木工用「速乾」： 'コニシ（株）製）を塗布したものを、図 2 9 A、 2 9 Bに示す卷取機 1 7 0の繊維巻き取りドラム（直径 3 2 O mm) 1 7 1に固定し、ポリカーボネート製中空繊維（外径 0 . 2 8 mm, 中空部直径 0 . 1 6 mm, カーボンブラック 1質量部添加ポリカーボネート製、溶融紡糸品）が卷き取られたボビン 1 7 2から、ポリカーボネート製中空繊維をひ. 1 Nの張力がかかるように巻き出し、固定された繊維配列用平板 1 2 0の 3 0本の凹条 1 2 1に連続的に挿入した。

ついで、ポリカーボネート製中空糸を挿入したことにより凹条 1 2 1からはみ出した接着剤を、ウレタン製ブレードのついたスキージで凹条 1 2 1に良くすり込み、余分な接着剤を確実に除去した後、繊維配列用平板 1 2 0から 3 0 c m離れた部分でポリカーボネート製中空繊維を繊維卷き取りドラム 1 7 1の軸 1 7 1 aと平行に切開し、繊維接合済み繊維配列用平板 1 2 0，を繊維卷取りドラム 1 7 1から取り外した。得られた繊維接合済み繊維配列用平板 1 2 0 ' は、ポリ力ーボネート製中空繊維が互いに絡み合わないように、繊維接合済み繊維配列用平板 1 2 0 ' に形成されている位置決め貫通穴を利用して、吊り下げた状態で保管した。

この作業を 3 0回繰り返し、 3 0本のポリカーボネート製中空繊維が凹条 1 2 1に接合されたポリカーボネート製中空繊維接合済み繊維配列用平板 1 2 0，を 3 0枚作製した。

また、得られたこれら 3 0枚の繊維接合済み繊維配列用平板 1 2 0 ' の各中空繊維内壁には、 P MMAモノアクリレートを導入した。

具体的には、繊維接合済み繊維配列用平板 1 2 0，の 3 0本のポリカーボネート繊維の一端を、参考例 2で調製した溶液 Aが入った円筒容器に浸した。一方、他端を、粘着剤が付いた幅 2 0 mm、長さ 5 0 mm、厚さ l mmのシリコンテープの粘着剤側に平行に並べた後、繊維が長手方向となる円柱状に卷きあげ、その円柱の長手方向の中央部で繊維に対して略垂直方向に切断し、 3 0本の中空繊維の端面を露出させた。ついで、この端面を、その直径よりも小さな内径のポリ力ーボネート製パイプの一端に圧入した。ついで、このパイプの他端をトラップを介して真空ポンプに接続することにより、溶液 Aをポリカーボネート製中空繊維内に減圧吸引した。

ポリカーボネート製中空繊維内に導入した溶液をトラップへ除去した後、溶液 Aの入った容器からポリカーボネート製中空糸繊維の一端を取り出し、そのまま真空ポンプを作動させた。このようにして中空繊維内に空気を吸引することにより、ポリカーボネート製中空繊維内壁の溶剤を蒸発させ、中空繊維内壁に PMM Aモノアクリレートを導入した。

こうして得られた、内壁に PMMAモノアタリレートが導入された中空繊維が凹条 1 2 1に 3 0本接合された 3 0枚の繊維接合済み繊維配列用平板 1 2 0，と、繊維が接合されていない 3 0枚の繊維配列用平板 1 2 0と、実施例 1で使用したものと同じ位置決め用部材 1 3 0とで、第 2の実施形態に則って繊維配列工程を行い、 9 0 0本の繊維を 3 0列 X 3 0段に配列させた。

さらに、各段の配列作業においては、第 6工程終了後に、固定治具 1 6 3側のウェイト部材 1 3 4と、その下の繊維配列用平板 1 2 0とを一且取り外して、中空繊維と、それが配列されている凹条 1 2 1との間に、実施例 1で使用したものと同じ接着剤を塗り込んで各繊維を凹条 1 2 1に接合する繊維接合工程を行った。また、こうしてすり込んだ後、再び繊維配列用平板 1 2 0とウェイト部材 1 3 4 とを乗せ、 2 0 0 Nの荷重で数秒間圧着する作業を行った。なお、 3 0段目の繊維を配列してから、その上に他の繊維配列用平板を载置する際（第 4工程）に限っては、繊維配列用平板の代わりに凹条の形成されていない、実施例 1と同じスぺーサ 1 3 1を積層し、押さえ用板として使用した。すなわち、最上段に積層されたスぺーサ 1 3 1を位置決め用部材 1 3 0の基台 1 3 3 にネジで固定した。また、各繊維には、実施例 1と同様に張力付与装置 1 6 0を使用し、約 1 5 Nの荷重を作用させ、張力を付与した。

( i i ) 繊維固定工程

図 3 3に則って、硬ィ匕性樹脂液をポッティングプロック 1 9 0の中空部 1 9 3 に充填した。

具体的には、ポッティングブ口ック 1 9 0として、実施例 1で使用したものと同じものを使用し、実施例 1と同じテフロン（登録商標）粘着テープを貼着した。ただし、実施例 1とは異なり、充填口のかわりに、 1枚のアルミニウム板（a ) に、直径 9 . 8 mmの円形の樹脂注入口が形成されたものを使用した。樹脂注入口は、アルミニウム板（a ) の幅方向の中央であって、一方の短辺から 1 2 mm の位置に形成されている。また、テフロン（登録商標）粘着テープが樹脂注入口を塞がないように、テフロン（登録商標）粘着テープを樹脂注入口の形状に沿つてくり抜いた。そして、これらの 4片を実施例 1の場合と同様に組み合わせ、図 3 3に示すように、上記（ i ) で配列された 3 0列 X 3 0段の生体関連物質非固定ィ匕ポリカーボネート製中空繊維を囲み、ポッティングブロック 1 9 0による 2 O mm X 2 O mm X 1 0 O mmの中空部 1 9 3を形成した。なお、ポッティングブロック 1 9 0と積層物 1 8 0 aとの密着部分から、充填される硬化性樹脂液が洩れないように、その部分には、実施例 1と同じシール部材 1 9 5を介在させた。また、積層物 1 8 0 aとポッティングブロック 1 9 0とは締結具 1 9 4であるネジで圧着固定した。

そして、図 3 3に例示したように、アルミニウム板（a ) に形成された榭脂注入口に、外径 1 O mm、内径 8 mmのビエルチューブ 1 9 8の一端を押し込み、他端を漏斗 1 9 9に接続し、予め真空下で脱泡と攪拌混合しておいた実施例 1と同じ 2液性のポリウレタン樹脂をこの漏斗 1 9 9に注ぎ、ポッティングプロック 1 9 0内に樹脂を充填した。この状態のままで、室温で 1 6時間保持して樹脂を硬化させた後、ポッティングブロック 1 9 0を 4片に分解し、ポリカーボネート製中空繊維間にポリウレタン樹脂が充填され、断面寸法が 2 O mm X 2 O mmで長さ 8 O mmである、内壁に生体関連物質が固定化された図 3 5に示す形態のポリカーボネート製中空繊維の繊維配列体（3 0列 3 0段）を得た。

( 2 ) 生体関連物質非固定中空繊維配列体への生体関連物質の固定

参考例 1において合成したプローブ Aまたはプローブ Bを、参考例 3で調製した溶液 Bに添加して、プロープ Aまたはプローブ Bのいずれかが 0 . 5 n m o l / Lの濃度で含まれるプローブ A水溶液、プローブ B水溶液を調製した。

次に、得られた繊維配列体における榭脂で固定化されていない部分のポリカーボネート製中空繊維の一端を全て束ね、束ねた部分を輪ゴムで縛り、縛った部分より少し先端側を切断した。この切断端を、先に繊維同士を固定するのに使用したものと同じウレタン樹脂液が、容器の深さ 1 3程度まで注入された内径 1 5 mm、高さ 3 O mmの円筒状容器内に浸し、ついでウレタン樹脂を硬化させて、ポリカーボネート製中空繊維を封止した。

一方、ポリカーボネート製中空繊維の他端を、各段毎に 1本置きに取り分け、全段で 1 5本 X 3 0段分の束を 2束作り、各 4 5 0本の束の先端を、それぞれプ口ーブ A水溶液、プローブ B水溶液の入つた容器に挿入した。

ついで、一端が封止され、他端がプローブ A水溶液とプローブ B水溶液の.容器に挿入されたものを、そのまま加熱可能なチャンバ一内に配置して、チャンバ一内を 5分間減圧に保持した。その後、窒素ガスを徐々にチャンバ一内に導入して常圧に戻す操作により、中空繊維内にプローブ A水溶液、プローブ B水溶液を吸引させた。そして常圧の窒素が充満したチャンパ一を 7 0 °Cの設定温度にて 3時間加熱した後、その後加熱を停止し室温放置する処方で重合反応を行った。その結果、生体関連物質であるプローブ A、プローブ Bが固定化されたゲルを内部に保持するポリカーボネート製中空繊維配列体を得た。

そして、この繊維配列体を厚さ 0 . 5 mmにスライスして薄片化し、 1 4 0枚の生体関連物質固定化マイクロアレイを得た。産業上の利用可能性

以上説明したように本発明の繊維配列用装置を使用することによって、非常に短時間で繊維を正確に高密度で配列することができる。また、従来のように治具の孔に繊維を挿入することにより配列する方法に比べて、本発明によれば、繊維の配列間違えを防止することもできる。

よって、本発明によれば、生体関連物質が固定ィ匕した繊維の繊維配列体を効率的に製造し、これを繊維と交差する方向にスライスして、薄片化することにより、検体中の特定の生体関連物質の種類および量を検出可能な生体関連物質固定化マイクロアレイを容易に大量生産できる。

また、本発明の繊維配列用治具を使用することによって、繊維を高密度、高精度で、効率よく 3次元配列することができ、 3次元配列された繊維が樹脂などで固定された繊維配列体を工業的に大量生産できる。

すなわち、本発明の繊維配列用治具を使用すると、従来のように、治具に形成された孔に繊維を 1本ずつ挿入して貫通させるなどの手間がかからない。また、揷入する繊維をピンセットなどで孔まで導く必要がないので、既に挿入されている隣接した孔の繊維が、ピンセットなどによる繊維挿入作業の邪魔になるなどの問題も発生しない。また、本発明によれば、繊維を孔に揷入するのではなく凹条に配列する作業であるため、繊維外径が細く剛性が低いものであっても、容易に配列でき、繊維の高密度化が可能となる。

また、本発明の繊維配列用治具を使用した場合、繊維配列工程の分業化が可能となり、その点からも繊維配列体の生産 1"生が向上する。

したがって、本発明の繊維配列用治具を使用して核酸、蛋白質、多糖類などの生体関連物質が固定化した繊維の繊維配列体を製造し、これを繊維と交差する方向にスライスして、薄片化することにより、検体中の特定の生体関連物質の種類および量を検出可能な生体関連物質固定化マイクロアレイを容易に大量生産できる。

【配列表】

添付書面の通り

【配列表フリーテキスト】配列番号 1 ：合成 DNA 配列番号 2 ：合成 DNA

Claims

請求の範囲

1 . 繊維を 3次元配列するための繊維配列用装置であって、

繊維を卷き取る繊維巻取手段と、

前記繊維卷取手段に対して前記繊維を供給する繊維供給手段とを具備し、前記繊維供給手段は、前記繊維巻取手段に対して相対移動しながら繊維を供給する可動ガイドを備え、

前記繊維巻取手段は、回転しながら周上に繊維を巻き取る繊維卷取用ボビンと、該繊維卷取用ボビンの周上の複数の所定位置にそれぞれ複数積層され、各外面上に前記繊維が配列される繊維配列用平板とを有していることを特徴とする繊維配列用装置。

2 . 前記繊維配列用平板は、その外面に、' 繊維が 1本ずつ配列されるための複数の凹条が互いに略平行に形成されているとともに、前記凹条が前記繊維巻取用ボビンの回転軸に対して垂直となるように前記周上に積層されることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の繊維配列用装置。

3 . 前記複数の所定位置における各積層物のうち、少なくとも 1つの積層物を構成する前記繊維配列用平板の外面上に配列される繊維の配列ピッチが、他の積層物を構成する前記繊維配列用平板の外面上に配列される繊維の配列ピッチとは異なるようにされていることを特徴とする請求の範囲第 1項または第 2項に記載の繊維配列用装置。

4 . 前記繊維配列用平板には少なくとも 2つの位置決め用貫通穴が形成され、前記繊維巻取用ボビンの周上には前記各位置決め用貫通穴に揷通する支柱が設けられていることを特徴とする請求の範囲第 1項ないし第 3項のいずれかに記載の繊維配列用装置。

5 . 請求の範囲第 1項ないし第 4項のレ、ずれかに記載の繊維配列用装置を用レ、て、繊維を 3次元配列する繊維配列方法であって、

前記複数の所定位置に、それぞれ 1枚の繊維配列用平板を配置する第 1工程と、前記繊維卷取用ポビンを所定回数だけ回転させるとともに、前記可動ガイドを動かしながら繊維を供給して、配置された前記繊維配列用平板上に前記繊維を配列していく第 2工程と、

繊維が配列された前記各繊維配列用平板上に、他の繊維配列用平板をそれぞれ積層する第 3工程とを有し、

前記第 2工程と第 3工程とを、複数回繰り返すことを特徴とする繊維配列方法。

6 . 請求の範囲第 5項に記載の繊維配列方法で 3次元配列された前記繊維を固定することを特徴とする繊維配列体の製造方法。

7 . 前記繊維間に硬化性樹脂を充填、硬化させ、固定することを特徴とする請求の範囲第 6項に記載の繊維配列体の製造方法。

8 . 前記繊維には、生体関連物質があらかじめ固定化されていることを特徴とする請求の範囲第 6項または第 7項に記載の繊維配列体の製造方法。

9 . 固定された前記繊維に生体関連物質を固定ィヒすることを特徴とする請求の範囲第 6項または第 7項に記載の繊維配列体の製造方法。

1 0 . 請求の範囲第 8項または第 9項に記載された方法で製造された繊維配列体を、繊維と交差する方向にスライスして、薄片化することを特徴とする生体関連物質固定化マイクロアレイの製造方法。

1 1 . 繊維巻取用ボビンと、その周上の複数の所定位置にそれぞれ 2枚以上積層された繊維配列用平板からなる積層物とを有する繊維卷取手段と、

各繊維配列用平板の外面上に配列、巻回された繊維とを有することを特徴とする繊維卷回物。

1 2 . 前記複数の所定位置の各積層物のうち、少なくとも 1つの積層物を構成する前記繊維配列用平板の外面上に配列された繊維の配列ピッチが、他の積層物を構成する前記繊維配列用平板の外面上に配列きれた繊維の配列ピッチとは異なることを特徴とする請求の範囲第 1 1項に記載の繊維卷回物。

1 3 . 複数本の繊維を 3次元配列するための繊維配列用治具であって、

繊維が 1本ずつ配列される複数の凹条が、互いに略平行に一方の面上に形成された複数枚の繊維配列用平板と、これら繊維配列用平板を所定の位置に配置するための位置決め用部材とを有し、

前記位置決め用部材により、前記繊維配列用平板のうち少なくとも 2枚は、繊維配列用平板に形成された凹条が互いに同一線上となるように間隔をあけて配置されるとともに、他の繊維配列用平板が、これら繊維配列用平板上に各 1枚以上積層されることを特徴とする繊維配列用治具。

1 4 . 前記各繊維配列用平板には、少なくとも 2つの位置決め用貫通穴が形成され、前記位置決め用部材は、前記各位置決め用貫通穴に挿通されることにより各繊維配列用平板を所定の位置に配置する支柱を備えていることを特徵とする請求の範囲第 1 3項に記載の繊維配列用治具。

1 5 . 請求の範囲第 1 3項または第 1 4項に記載の繊維配列用治具を用いて、複数本の繊維を 3次元配列する繊維配列工程と、前記 3次元配列された繊維を固定する繊維固定工程とを有することを特徴とする繊維配列体の製造方法。

1 6 . 前記繊維配列工程は、前記位置決め用部材により、前記繊維配列用平板のうち少なくとも 2枚を、各繊維配列用平板に形成された凹条が互いに同一線上となるように間隔をあけて配置する第 1工程と、前記同一線上に位置する凹条に跨るように繊維を 1本ずつ配列する第 2工程と、

前記位置決め用部材により、他の繊維配列用平板を少なくとも 2枚の前記繊維配列用平板上にそれぞれ積層する第 3工程と、

配列された前記繊維に張力を付与する第 4工程とを有し、

前記第 2工程ないし第 4工程の各工程を、複数回繰り返すことを特徴とする請求の範囲第 1 ⁵項に記載の繊維配列体の製造方法。

1 7 . 前記繊維配列工程は、前記位置決め用部材により、前記繊維配列用平板のうちの少なくとも 1枚を所定の位置に配置する第 1工程と、前記繊維配列平板のうちの他の 1枚の凹条に、所定長さに切断された繊維の一端側を 1本ずつ配列、接合して、繊維接合済み繊維配列用平板を製造する第 2工程と、前記配列、接合された前記繊維の他端側を、所定の位置に配置された前記繊維配列用平板の凹条に 1本ずつ配列する第 3工程と、前記位置決め用部材により、所定の位置に配置された前記繊維配列用平板上に、他の繊維配列用平板を積層する第 4工程と、前記位置決め用部材により、前記繊維接合済みの繊維配列用平板を、該繊維配列用平板に形成された凹条が、所定の位置に配置された前記繊維配列用平板の凹条と互いに同一線上となるように間隔をあけて配置する第 5工程と、配列された前記繊維に張力を付与する第 6工程とを有し、前記第 2工程ないし第 6工程の各工程を、複数回繰り返すことを特徴とする請求の範囲第 1 5項に記載の繊維配列体の製造方法。

1 8 . 前記第 2工程は、軸を中心として回転する繊維巻き取りドラムのドラム面に前記繊維配列用平板を取り付けて回転させるとともに、前記繊維卷き取りドラムに繊維を連続的に供給して、前記繊維配列用平板に形成された複数の凹条に順次繊維を配列した後、配列された繊維を前記繊維配列用平板の外方で切開するェ程を含むことを特徴とする請求の範囲第 1 7項に記載の繊維配列体の製造方法。

1 9 . 前記繊維固定工程は、 3次元配列された前記繊維間に硬化性樹脂を充填、硬ィ匕させることを特徴とする請求の範囲第 1 5項ないし第 1 8項のいずれかに記載の繊維配列体の製造方法。

2 0 . 前記繊維には、生体関連物質があらかじめ固定化されていることを特徴とする請求の範囲第 1 5項ないし第 1 9項のいずれかに記載の繊維配列体の製造方法。

2 1 . 前記繊維固定工程後に、前記繊維に生体関連物質を固定化することを特徴とする請求の範囲第 1 5項ないし第 1 9項のいずれかに記載の繊維配列体の製造方法。

2 2 ..請求の範囲第 2 0項または第 2 1項に記載された方法で製造された繊維配列体を、繊維と交差する方向にスライスして、薄片化することを特徴とする生体関連物質固定化マイクロアレイの製造方法。