WO2021182434A1 - 分析チップの製造装置、分析チップの製造装置の作動方法及び分析チップの製造方法 - Google Patents

分析チップの製造装置、分析チップの製造装置の作動方法及び分析チップの製造方法 Download PDF

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WO2021182434A1
WO2021182434A1 PCT/JP2021/009148 JP2021009148W WO2021182434A1 WO 2021182434 A1 WO2021182434 A1 WO 2021182434A1 JP 2021009148 W JP2021009148 W JP 2021009148W WO 2021182434 A1 WO2021182434 A1 WO 2021182434A1
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WO
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substrate
rotary table
head
spotting
manufacturing apparatus
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PCT/JP2021/009148
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English (en)
French (fr)
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有樹 瀧井
薙野 邦久
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東レ株式会社
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00Apparatus for enzymology or microbiology
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N37/00Details not covered by any other group of this subclass

Definitions

  • the present invention relates to an analysis chip manufacturing apparatus, an operation method of the analysis chip manufacturing apparatus, and an analysis chip manufacturing method.
  • nucleic acids can be investigated for the relationship between various genes and their biological function expression by utilizing the complementarity between various nucleic acids / nucleic acids such as Northern blotting or Southern blotting.
  • nucleic acids can be investigated for proteins, the function and expression of proteins can be investigated by utilizing the reaction between proteins / proteins represented by Western blotting.
  • DNA microarray method as a method for analyzing the expression of a large number of genes at once.
  • This method is basically the same as the above-mentioned conventional method in that it is a nucleic acid detection / quantification method based on a nucleic acid / nucleic acid hybridization reaction.
  • This analytical chip method can be applied to the detection and quantification of proteins and sugar chains based on specific reactions between proteins / proteins, sugar chains / sugar chains, and sugar chains / proteins. In this technique, a large number of DNA fragments, proteins, and sugar chains are aligned and fixed at high density on a flat plate or a substrate on which an uneven pattern is formed.
  • the analysis chip method for example, a sample in which an expression gene of a cell to be studied is labeled with a fluorescent dye or the like is hybridized on a convex portion formed on a substrate, and nucleic acids (DNA) complementary to each other are used.
  • a typical method is to bind RNA) to each other and read the site at high speed with a high-resolution fluorescence detector (scanner).
  • a method of detecting a response such as a current value based on an electrochemical reaction. In this way, the amount of each gene in the sample can be estimated quickly.
  • the field of application of the analysis chip is used not only for gene expression analysis for estimating the amount of expressed gene, but also as a means for detecting single nucleotide polymorphism (SNP) of a gene.
  • SNP single nucleotide polymorphism
  • a typical method for manufacturing an analysis chip is a spotting method using a spotting member.
  • a method see, for example, Patent Document 1 in which a solution containing pre-synthesized DNA (spot solution) is spotted on the upper end surface of a convex portion on a substrate with a metal pin such as stainless steel, or an inkjet.
  • spot solution a solution containing pre-synthesized DNA
  • a substrate is usually coated with hundreds to tens of thousands of DNAs on any of a plurality of protrusions formed in a matrix array.
  • Patent Document 1 a plurality of pins are used as a spotting member and are simultaneously spotted on the upper end surfaces of a plurality of convex portions on the substrate.
  • the pins are arranged on the substrate (convex portion)
  • the pins are arranged. If the direction and the arrangement direction of the convex portions of the substrate deviate from each other, the spot solution may not be properly spotted on at least a part of the convex portions.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and when a plurality of spotting members are used to spot a plurality of convex portions, an analysis chip capable of reliably spotting the respective convex portions can be manufactured. It is an object of the present invention to provide an operation method of an apparatus, an analysis chip manufacturing apparatus, and a method of manufacturing an analysis chip.
  • the analysis chip manufacturing apparatus is an analysis chip manufacturing apparatus including a substrate having a plurality of protrusions to which a plurality of types of selective binding substances are individually applied.
  • a rotary table that rotates around a central axis and on which a substrate on which the selective binding substance has not been applied is placed, and a plurality of rotary tables in which the selective binding substance is spotted on each convex portion on the substrate.
  • a spotting head having a spotting member and capable of moving a scanning plane located parallel to the upper part of the rotary table, rotation of the rotary table, movement of the scanning plane of the spotting head, and on the substrate.
  • the control unit is provided with a control unit that controls the application of the selective binding substance to the convex portion of the rotary table for each substrate.
  • the rotary table is rotated and / or the dot-on head is moved to a position where the member and the convex portion on the substrate corresponding to each point-on member overlap, and the selective binding substance is applied to each convex portion. , Characterized by.
  • the scoring heads are movable in two directions intersecting each other in the scanning plane, and the control unit passes through the plurality of scoring members arranged on the scoring head.
  • the analysis chip manufacturing apparatus has a first imaging unit that images the dot-on head and a second imaging unit that images the substrate placed on the rotary table.
  • the control unit detects the first arrangement direction based on the first image captured by the first imaging unit, and the second image capturing unit captures the second image.
  • the second arrangement direction is detected based on the above.
  • control unit detects the positions of the plurality of spotting members of the spotting head based on the first image. It is characterized in that the first arrangement direction is detected.
  • control unit detects the positions of a plurality of convex portions on the substrate based on the second image, thereby performing the second. It is characterized in that it detects the arrangement direction of.
  • control unit detects the labeling unit formed on the substrate based on the second image, thereby causing the second aspect. It is characterized in that it detects the arrangement direction.
  • a plurality of the substrates are placed on the rotary table, and each substrate has a position where the central axis of the rotary table passes. It is characterized in that it is placed in a different position.
  • the analysis chip manufacturing apparatus is characterized in that, in the above invention, a plurality of the rotary tables are provided, and one substrate is placed on each rotary table.
  • the analysis chip manufacturing apparatus is characterized in that, in the above invention, the central axis of the rotary table passes through the substrate placed on the rotary table.
  • the analysis chip manufacturing apparatus is characterized in that, in the above invention, the central axis of the rotary table passes through the center of gravity of the substrate.
  • the analysis chip manufacturing apparatus is characterized in that, in the above invention, a holding table that rotatably holds each rotary table around its central axis is provided.
  • the method of operating the analysis chip manufacturing apparatus is an analysis chip manufacturing apparatus including a substrate having a plurality of protrusions to which a plurality of types of selective binding substances are individually applied, and has a central axis.
  • a rotary table on which a substrate on which the selective binding substance has not been applied is placed, and a plurality of points at which the selective binding substance is spotted on each convex portion on the substrate.
  • a spotting head having a landing member and capable of moving a scanning plane parallel to the upper part of the rotary table, rotation of the rotary table, movement of the scanning plane of the spotting head, and the above-mentioned to each convex portion.
  • a method of operating a manufacturing apparatus including a control unit for controlling the application of a selective binding substance, wherein the control unit is a pointed member of the pointed head and the pointed member when viewed from the central axis direction of the rotary table.
  • the process of rotating the rotary table and / or moving the spotting head to a position where the convex portion on the substrate corresponding to each spotted member overlaps, and applying the selective binding substance to each convex portion is described. It is characterized in that it is executed for each board.
  • a plurality of types of the selective binding substances are placed on the substrate when viewed from the central axis direction of the rotary table on which the substrate on which the selective binding substance has not been applied is placed.
  • Each point-on member of a point-on head that has a plurality of point-on members individually applied to the convex portion and can move a scanning plane located parallel to the upper part of the rotary table, and the above-mentioned corresponding point-on member.
  • the spot solution when a spot solution is spotted on a plurality of convex portions using a plurality of spotting members, the spot solution can be reliably spotted on each convex portion.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an analysis chip manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of the substrate shown in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing the configuration of a spotting head in the analysis chip manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the collection of the spot solution.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating spot solution instillation.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the calculation of the angle formed by the arrangement direction of the pins and the moving direction of the dot-on head.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the calculation of the angle formed by the arrangement direction of the convex portions of the substrate and the moving direction of the dot-on head.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a spot solution spotting process in the analysis chip manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration of an analysis chip manufacturing apparatus according to a modification 1 of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram schematically showing the configuration of the analysis chip manufacturing apparatus according to the second modification of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram schematically showing the configuration of the analysis chip manufacturing apparatus according to the third modification of the present invention.
  • the analysis chip targeted by the present invention is a carrier containing a selective binding substance such as DNA, protein, or sugar chain (referred to as a spot solution in the present invention) as a substrate such as a glass substrate or a plastic substrate. It is applied to the surface and fixed.
  • a selective binding substance such as DNA, protein, or sugar chain
  • the analysis chip according to the present invention is used to drop a sample onto the reaction part of the analysis chip and measure the presence / absence, amount, properties, etc. of the test substance.
  • Specific examples thereof include a biochip that measures the presence or absence and amount of a test substance by the reaction between the selectively binding substance immobilized on the surface of the carrier and the test substance. More specifically, a DNA chip in which nucleic acid is immobilized on the surface of a carrier, a protein chip in which a protein typified by an antibody is immobilized on the surface of a carrier, a sugar chain chip in which a sugar chain is immobilized on the surface of a carrier, and cells are surfaced on the carrier. Examples include cell chips immobilized on.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an analysis chip manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the analysis chip manufacturing apparatus 1 shown in FIG. 1 includes a spotting processing device 10 that performs a spotting processing and a control device 20 that controls the drive of the spotting processing device 10.
  • the substrate 100 constituting the analysis chip includes a base portion 101 and a plurality of convex portions 102 formed in the base portion 101.
  • the base portion 101 has a rectangular outer edge, and has a tray shape in which the outer edge is raised.
  • the inner bottom surface of the base portion 101 extends in a flat plate shape, and a convex portion 102 is partially formed.
  • the material of the base portion 101 general slide glass or plastic of the same size is preferably used.
  • the substrate 100 is preferably a color or material that absorbs light, such as a black surface, in order to suppress the light (for example, autofluorescence) emitted by the substrate 100 itself when the signal intensity is detected.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of the substrate shown in FIG.
  • a plurality of (eight in the present embodiment) convex portions 102 are formed inside the base portion 101.
  • the convex portion 102 projects convexly from the inner bottom surface of the base portion 101.
  • the upper end surface of the convex portion 102 is a flat surface, and a spot solution containing a selective binding substance is spotted on the upper end surface, and the selective binding substance is fixed.
  • the upper end surface of the convex portion 102 corresponds to an immobilization region of the selective binding substance in the spot solution, and is a region to which the spot solution is applied.
  • the number of convex portions 102 can be set to any number such as two, four, eight, and so on. Further, the convex portions 102 are arranged in a matrix. In the present embodiment, the eight convex portions 102 are arranged in 4 rows and 2 columns (4 ⁇ 2).
  • the selective binding substance in the present invention means various substances that can be selectively bound to the test substance directly or indirectly.
  • Typical examples of selectively binding substances that can bind to a test substance include nucleic acids, proteins, peptides, sugars, and lipids.
  • the nucleic acid includes DNA and RNA, and may be PNA or LNA.
  • DNA chromosomal DNA, viral DNA, DNA such as bacteria and mold, cDNA in which RNA is reverse transcribed, fragments which are a part thereof, and the like can be used, but the DNA is not limited thereto.
  • RNA messenger RNA, ribosomal RNA, small RNA, microRNA, fragments which are a part thereof and the like can be used, but the RNA is not limited thereto.
  • Nucleic acid also includes chemically synthesized DNA or RNA.
  • the nucleic acid may be derived from a natural product such as a living cell, or may be synthesized by a nucleic acid synthesizer. Preparation of DNA or RNA from living cells is performed by a known method, for example, for extraction of DNA, the method of Blin et al. (Blin et al., Nucleic Acids Res. 3: 2303 (1976)) or the like, and RNA.
  • the extraction can be carried out by the method of Fabalolo et al. (Favalolo et al., Methods Enzymol. 65: 718 (1980)) or the like.
  • Nucleic acids to be immobilized include chain or cyclic plasmid DNA or chromosomal DNA, DNA fragments obtained by cleaving these with restriction enzymes or chemically, DNA synthesized with enzymes in vitro, or chemically synthesized oligonucleotides. Etc. can also be used.
  • Examples of the protein include an antibody and an antigen-binding fragment of an antibody such as a Fab fragment and an F (ab') 2 fragment, and various antigens.
  • An antibody or an antigen-binding fragment thereof selectively binds to a corresponding antigen, and the antigen selectively binds to a corresponding antibody, and thus falls under the category of "selective binding substance".
  • sugars include sugar chains such as various monosaccharides, oligosaccharides, and polysaccharides.
  • the lipid may be a complex lipid as well as a simple lipid.
  • substances having antigenicity other than the above nucleic acids, proteins, sugars and lipids can be immobilized.
  • cells may be immobilized on the surface of the carrier.
  • DNA, RNA, protein, peptide, sugar, sugar chain, and lipid can be mentioned as particularly preferable ones.
  • the spot solution may also contain other salts for buffer preparation.
  • a phosphate buffer solution a citrate buffer solution, a citrate phosphate buffer solution, a borate buffer solution, and a tartrate buffer solution can be used.
  • the spot solution can contain a condensing agent.
  • a condensing agent carbodiimide for forming an amide bond, particularly 3- (3-dimethylaminopropyl) -1-ethylcarbodiimide (EDC), which is a water-soluble carbodiimide, or a hydrochloride thereof can be preferably used.
  • EDC 3- (3-dimethylaminopropyl) -1-ethylcarbodiimide
  • a hydrochloride thereof a solution obtained by mixing EDC and sodium chloride in a spot solution can be used.
  • the analysis chip preferably has a structure in which at least the formation space of the convex portion 102 in the base portion 101 is sealed by a cover or the like (not shown) when reacting with the test substance.
  • the inner surface of the cover can be formed in a concave shape so that the upper end surface of the convex portion 102 does not come into direct contact with the cover.
  • the convex portion 102 is provided in the concave portion formed in the base portion 101, and the depth of the concave portion is such that the upper end surface of the convex portion 102 becomes the inner surface of the cover when the substrate is covered.
  • a structure having a depth that does not touch can be adopted.
  • the cover used at this time may be any material such as glass, various polymers (for example, polystyrene, polymethylmethacrylate, polycarbonate, polyolefin), and silicone.
  • the spotting processing device 10 includes a rotary table 11, a spotting head 12, a moving mechanism 13, a first imaging unit 14, a second imaging unit 15, a spot solution holding unit 16, a cleaning unit 17, and drying.
  • a unit 18 is provided.
  • the left-right direction is the X direction (the right direction is the positive direction)
  • the vertical direction is the Y direction (the upper direction is the positive direction)
  • the direction toward is the positive direction).
  • the rotary table 11 has a disk shape, and a substrate 100 to be subjected to a spotting process is placed on the rotary table 11.
  • the rotary table 11 is rotatable around the central axis N.
  • the central axis N extends in a direction (Z direction) orthogonal to the paper surface.
  • the mounting surface of the substrate 100 on the rotary table 11 is parallel to the XY plane.
  • the substrate 100 is arranged at a position where the central axis N of the rotary table 11 does not pass, and is arranged side by side in the circumferential direction of the circle centered on the central axis N. Therefore, the substrate 100 revolves around the central axis N due to the rotation of the rotary table 11.
  • the spotting head 12 has a holding portion 121 that holds a plurality of pins 122 for spotting the spot solution on the substrate 100.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing the configuration of a spotting head in the analysis chip manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • the pin 122 extends from the holding portion 121 in a rod shape.
  • the spotting head 12 shown in FIG. 1 is provided with eight pins 122 according to the number of convex portions 102 of the substrate 100.
  • the plurality of pins 122 are arranged in two orthogonal directions (in a matrix). In the substrate 100 shown in FIG. 1, the plurality of pins 122 are arranged so as to be 4 ⁇ 2 (pieces) corresponding to the arrangement of the convex portions 102.
  • the pin 122 corresponds to a spotting member.
  • the moving mechanism 13 holds the holding portion 121 of the spotting head 12, and moves the spotting head 12 under the control of the control device 20.
  • the moving mechanism 13 moves the spotting head 12 in the X direction, the Y direction, and the Z direction by driving. Specifically, the moving mechanism 13 moves the dot-on head 12 on the XY plane, which is the scanning plane. Further, this scanning plane can be changed in the Z direction.
  • the moving mechanism 13 is held by a first shaft 131 extending in the X direction, a first moving portion 132 moving in the X direction along the first shaft 131, and a first moving portion 132, and is movable in the Z direction. It has two moving portions 133 and a second shaft 134 extending from the second moving portion 133 in the Y direction and holding the dot-on head 12 so as to be movable in the Y direction.
  • the first imaging unit 14 captures an image on the pin 122 arrangement side of the dot-on head 12.
  • the second imaging unit 15 captures an image of the forming surface of the convex portion 102 of the substrate 100.
  • the first imaging unit 14 and the second imaging unit 15 are configured by using, for example, a CCD (Charge Coupled Device) image sensor or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor.
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • the first imaging unit 14 and the second imaging unit 15 may be movable. In that case, the first imaging unit 14 and the second imaging unit 15 can be moved in order to capture an image for detecting the arrangement direction of the pins 122 and the arrangement direction of the convex portions 102.
  • the spot solution holding portion 16 is provided with a replaceable plate 161.
  • a plurality of holes 162 are formed in the plate 161.
  • the spot solution is housed in the hole 162.
  • the hole portion 162 is arranged corresponding to the arrangement of the pin 122, and the pin 122 is inserted into each hole portion 162 by the movement of the moving mechanism 13.
  • the plate 161 may be replaced manually by the user or may be replaced mechanically.
  • a refrigerating chamber for storing a plurality of plates 161 containing the spot solution is provided below the spot solution holding portion 16, and the plate 161 to be replaced is taken out from the refrigerating chamber and the spot is replaced. It is arranged in the solution holding portion 16.
  • the cleaning unit 17 is supplied with a cleaning liquid such as water (pure water), physiological saline, and an aqueous solution containing a surfactant, and cleans the pins 122 arranged in the cleaning unit 17 by immersion, stirring, or the like.
  • the drying unit 18 is for removing the cleaning liquid adhering to the pin after cleaning. For example, the pin after cleaning is inserted and the cleaning liquid adhering to the pin by wind pressure is removed.
  • the control device 20 includes a drive unit 21, a calculation unit 22, a storage unit 23, and a control unit 24.
  • the control device 20 is configured by using one or a plurality of processors such as a CPU (Central Processing Unit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), and an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), and a memory.
  • processors such as a CPU (Central Processing Unit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), and an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), and a memory.
  • the drive unit 21 drives and controls each unit of the spotting processing device 10 based on the control signal of the control unit 24. For example, the drive unit 21 transmits a pulse signal to each unit to move the rotary table 11 and the moving mechanism 13 in a set direction and distance, or causes the first imaging unit 14 and the second imaging unit 15 to perform imaging processing. Let it run.
  • the calculation unit 22 executes a calculation process for determining the amount of rotation of the rotary table and the arrangement of the dot-on head 12 by the moving mechanism 13.
  • the calculation unit 22 has an angle calculation unit 221 and a position determination unit 222.
  • the angle calculation unit 221 describes the angle formed by the arrangement direction of the pins 122 arranged on the dot attachment head 12 and the movement direction of the dot attachment head 12, and the arrangement direction of the convex portions 102 of the substrate 100 and the dot attachment head 12. Calculate the angle formed by the moving direction.
  • the position determination unit 222 determines the rotation position of the rotary table 11 and the movement position of the dot landing head 12 by the movement mechanism 13 based on the angle calculated by the angle calculation unit 221.
  • the storage unit 23 stores information including various programs for operating the manufacturing device 1 and various parameters required for the operation of the manufacturing device 1.
  • the control unit 24 comprehensively controls each unit of the manufacturing apparatus 1.
  • a test substance such as nucleic acid is extracted from the sample.
  • a labeled substance for example, a fluorescent labeled substance is bound to the extracted test substance.
  • the labeled test substance is reacted with the selectively binding substance on the DNA chip.
  • the reaction treatment for example, the test substance is reacted with the selective binding substance immobilized on the upper end surface of the convex portion 102 by stirring the substance at 32 ° C. for several hours.
  • the stirring process for example, by moving the analysis chip by rotation, vibration, or a combination thereof, or by moving the beads for stirring enclosed in the cover covering the analysis chip, the test substance is tested. Stir the solution containing.
  • body fluids such as blood, serum, plasma, urine, stool, cerebrospinal fluid, saliva, and various interstitial fluids, various foods and drinks, and dilutions thereof can be used, but are limited thereto. It is not something that is done.
  • the test substance used in the present invention includes nucleic acids to be measured, for example, genes such as pathogens and viruses, genes causing genetic diseases, and a part thereof, various biological components having antigenicity, antibodies against pathogens and viruses, and the like. Etc., but are not limited to these.
  • the test substance can be reacted with the selective binding substance, for example, by a hybridization reaction in the case of nucleic acid and by an antigen-antibody reaction in the case of protein.
  • the nucleic acid to be the test substance may be a nucleic acid extracted from blood or cells labeled with a fluorescent substance or the like, or may be amplified by a nucleic acid amplification method such as PCR using the nucleic acid as a template.
  • a nucleic acid amplification method such as PCR using the nucleic acid as a template.
  • the amplified nucleic acid can be labeled by performing amplification in the presence of nucleoside triphosphate labeled with a fluorescent substance or the like.
  • the test substance is an antigen or antibody
  • the test substance antigen or antibody may be directly labeled by a conventional method, or the test substance antigen or antibody may be bound to a selective binding substance.
  • the carrier can be washed, and the labeled antibody or antigen that reacts with the antigen or antibody can be reacted to measure the label bound to the carrier.
  • an unamplified nucleic acid for example, the phosphate group at the 5'end of the nucleic acid is removed by alkaline phosphatase, and the test substance labeled with a fluorescent substance is reacted with the selective binding substance.
  • the analysis chip After the reaction treatment, the analysis chip is washed to remove substances that have not reacted with the selective binding substance from the analysis chip. After the cleaning treatment, the analysis chip is centrifugally dried using a general centrifuge dedicated to chips and slide glasses.
  • the analysis chip that has been washed and dried is used for the process of reading an image using a high-resolution fluorescence detector or the like and quantifying the signal intensity (fluorescence intensity).
  • a high-resolution fluorescence detector or the like include 3D-Gene (registered trademark) Scanner (manufactured by Toray Industries, Inc.), SureScan microarray scanner (manufactured by Agilent Technologies, Inc.), GenePix (manufactured by Molecular Devices), and the like. , Not limited to these.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the collection of the spot solution.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating spot solution instillation.
  • the pin 122 (dotted head 12) moves by driving the moving mechanism 13 under the control of the control unit 24.
  • the pin 122 to which the spot solution is attached to the tip is placed on the upper part of the substrate 100 to be spotted (see (a) of FIG. 5), and the spot solution is brought into contact with the convex portion 102 to pin the spot solution. It is transferred from 122 to the convex portion 102 (see (b) in FIG. 5).
  • the spot solution may not be properly applied to the convex portion 102.
  • the spotting head 12 and the substrate 100 are arranged at positions where the arrangement direction of the pins 122 and the arrangement direction of the convex portions 102 are aligned.
  • the angle calculation unit 221 first calculates the angle formed by the arrangement direction of the pins 122 arranged on the spotting head 12 and the moving direction of the spotting head 12.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the calculation of the angle formed by the arrangement direction of the pins and the moving direction of the dot-on head.
  • the first imaging unit 14 and the second imaging unit 15 will be described as images captured by an optical system having an optical axis parallel to the Z direction.
  • the angle calculation unit 221 acquires an image of the dot-on head 12 captured by the first imaging unit 14. Angle calculation unit 221, based on the captured image, from the array of pins 122, and generates the straight line L P passing through all the pins 122 arranged in a predetermined direction. In this embodiment, a straight line passing through all the pins 122 arranged substantially parallel to the X direction is generated.
  • the angle calculation unit 221 extracts the contour of the outer circumference of each pin 122 by contour extraction, for example, and obtains the center of the contour.
  • the angle calculation unit 221 obtains an approximate straight line with respect to the position of each of the obtained centers, and sets this as a straight line L P.
  • Angle calculation unit 221, and the straight line L P, the moving direction of the spotting head 12 (here, the longitudinal axis direction (X direction) of the first shaft 131) calculates an angle theta P formed between a straight line parallel L N is ..
  • the angle calculation unit 221 calculates the angle formed by the arrangement direction of the convex portions 102 of the substrate 100 and the movement direction of the dot-on head 12.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the calculation of the angle formed by the arrangement direction of the convex portions of the substrate and the moving direction of the dot-on head.
  • the angle calculation unit 221 acquires an image of the substrate 100 imaged by the second imaging unit 15.
  • all the convex portions 102 arranged substantially parallel to the arrangement direction of the dot-on heads 12 are passed.
  • the arrangement direction of the convex portions 102 through which this straight line passes is a direction from the center (central axis N) of the rotary table 11 to the outside.
  • the angle calculation unit 221 extracts the contour of the outer circumference of each convex portion 102 by, for example, contour extraction, and obtains the center of the contour.
  • the angle calculation unit 221 obtains an approximate straight line with respect to the position of each of the obtained centers, and sets this as a straight line L C.
  • Angle calculation unit 221, and the straight line L C, the moving direction of the spotting head 12 (here, the longitudinal axis direction (X direction) of the first shaft 131) calculates an angle theta C formed between a straight line parallel L N is ..
  • the position-fixing unit 222 uses the rotation position of the rotary table 11 (arrangement of the substrate 100 to be spotted) and the spotting head 12 by the moving mechanism 13 based on the angles ⁇ P and ⁇ C calculated by the angle calculation unit 221. Determine the moving position of.
  • the position determining unit 222 calculates the difference ⁇ D between the angle ⁇ P and the angle ⁇ C. This difference ⁇ D corresponds to the deviation between the arrangement direction of the pins 122 and the arrangement direction of the convex portions 102 in the X direction.
  • the position determining unit 222 determines the position of the substrate 100 to be spotted by rotating the rotary table 11 by ⁇ B from the reference spotting position (for example, the reference position P B shown in FIG. 1). That is, the position determining unit 222 determines the rotation angle ( ⁇ B ) of the rotary table 11 that minimizes the difference (difference ⁇ D ) between the angle ⁇ P and the angle ⁇ C. As a result, the arrangement direction of the pins 122 and the arrangement direction of the convex portions 102 can be made parallel.
  • the rotation angle ( ⁇ B ) is set to, for example, ⁇ D ⁇ 0.1 ° according to the characteristics related to the rotation of the rotary table 11, the characteristics related to the driving of the moving mechanism 13, the arrangement region of the convex portions, and the area of the upper end of the convex portions. It may be set within the range of. More preferably, it may be set in the range of ⁇ D ⁇ 0.06 °.
  • the position determining unit 222 determines the position above the substrate 100 after the rotation of the rotary table 11 as a position for arranging the spotting head 12.
  • a coordinate space is virtually set in the spotting processing device 10, and the position determining unit 222 sets the coordinates located above the XY coordinates of the substrate 100 arranged at the spotting position by a predetermined distance in the Z direction. , Determined as the position of the dot-on head 12.
  • the coordinates of the substrate and the dot-on head 12 refer to the coordinates where the representative points of each member are located.
  • the position-fixing unit 222 may correct the position (coordinates) of the dot-on head 12 according to the position and orientation of the substrate 100 in the captured image.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a spot solution spotting process in the analysis chip manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • the substrate 100 is surface-treated and then placed on the rotary table 11.
  • treatments such as introduction of functional groups necessary for immobilizing the selective binding substance on the surface of the substrate are performed.
  • a substrate made of polymethylmethacrylate (PMMA) the side chain of PMMA is hydrolyzed with an alkaline aqueous solution.
  • the first imaging unit 14 captures an image of the dot-on head 12 (step S101).
  • the angle calculation unit 221 detects the arrangement direction of the pins 122 based on the captured image of the dot-on head 12 (step S102). Angle calculation unit 221, as described above, from an array of pins 122, and generates the straight line L P passing through all the pins 122 arranged in a predetermined direction (see FIG. 6).
  • the angle calculation unit 221 calculates the angle ⁇ P (arrangement angle) formed by the generated straight line L P and the straight line L N parallel to the moving direction of the dot landing head 12 (step S103).
  • the arrangement angle calculated in step S103 is stored in the storage unit 23, and the arrangement angle can be used until the spotting head 12 is replaced.
  • the control unit 24 assigns a spotting process number n to the plurality of substrates 100 placed on the rotary table 11.
  • the number n corresponds to the number of substrates 100 placed on the rotary table 11.
  • the n MAX 8 in the present embodiment (see FIG. 1).
  • the substrate 100 placed on the rotary table 11 at this time is a substrate on which the spot solution has not been applied.
  • step S105 the angle calculation unit 221 detects the arrangement direction of the convex portion 102 of the nth substrate 100 in the arrangement direction.
  • the second imaging unit 15 captures an image of the substrate 100.
  • the angle calculation unit 221 calculates the angle ⁇ C formed by the generated straight line L C and the straight line L N parallel to the moving direction of the dot-on head 12 (step S106).
  • the position determining unit 222 arranges the nth substrate 100 (rotation angle of the rotary table 11) based on the angles ⁇ P and ⁇ C calculated by the angle calculation unit 221 and the spotting head by the moving mechanism 13.
  • the arrangement (moving position) of 12 is determined (step S107).
  • the position determining unit 222 determines the position where the rotary table 11 is rotated at the rotation angle that minimizes the difference ⁇ D between the angle ⁇ P and the angle ⁇ C from the reference position P B as the position of the substrate 100 to be spotted. do. Further, the position determining unit 222 determines the position above the substrate 100 after rotation at a rotation angle that minimizes the difference ⁇ D as a position for arranging the spotting head 12, and records it in the storage unit 23.
  • control unit 24 increments the value of the number n of the substrate 100 by 1 (step S108).
  • the control unit 24 determines that n is n MAX or less (step S109: No)
  • the control unit 24 returns to step S105 and executes a process on the substrate 100 corresponding to the number n after resetting.
  • the control unit 24 determines that n is larger than n MAX (step S109: Yes)
  • the control unit 24 performs a spotting process on all the substrates 100 mounted on the rotary table 11. (Step S110).
  • the drive unit 21 moves the spotting head 12 to the spot solution holding unit 16 to attach the spot solution to the pin 122 (see FIG. 4).
  • the rotary table 11 is rotated according to the substrate 100 to be spotted under the control of the control unit 24, and the spotting head 12 is moved by the moving mechanism 13.
  • the nth substrate 100 and the spotting head 12 are arranged at the positions determined in step S107 (positions recorded in the storage unit 23).
  • the control unit 24 lowers the spotting head 12 in the Z direction and brings the spot solution into contact with the convex portion 102 for spotting (see FIG. 5).
  • step S109 when it is determined in step S109 that n is larger than n MAX (step S109: Yes), the convex portion is again formed by the second imaging unit 15 at the position recorded in the storage unit 23 before shifting to step S110. It is also possible to add a position confirmation step for detecting the arrangement direction of the above and confirming whether or not the position recorded in the storage unit 23 is appropriate.
  • the arrangement direction of the pins 122 arranged on the dot attachment head 12 and the arrangement direction of the convex portion 102 of the substrate 100 are detected, and the rotary table 11 and the dot attachment are at positions where the arrangement directions are aligned.
  • the head 12 was moved to perform the spotting process.
  • spots are spotted on the plurality of convex portions using a plurality of pins. When the solution is instilled, the spot solution can be reliably instilled on each convex portion.
  • the convex portion 102 uses a nozzle that discharges the spot solution from the inside by an inkjet method.
  • the spot solution may be instilled on the surface.
  • a sign portion indicating the direction may be provided, and the marker portion may be detected to detect each arrangement direction.
  • the sign portion may be a character, a figure such as a square ( ⁇ ), a circle ( ⁇ ), a straight line ( ⁇ ), or a combination thereof, as long as the arrangement direction can be detected.
  • the number of pins 122 and the number of convex portions 102 of the substrate 100 are the same, and the doting to one substrate 100 is completed by one doting process.
  • the dot-on head 12 may be reciprocated with respect to the substrate 100, and when the number of pins 122 is larger than the number of convex portions 102, it may be sufficient.
  • the pin 122 to which the spot solution is attached may be controlled by aligning the arrangement of the spot solution contained in the plate 161 of the spot solution holding portion with the convex portion.
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration of an analysis chip manufacturing apparatus according to a modification 1 of the present invention.
  • the analysis chip manufacturing apparatus 1A according to the first modification includes a spotting processing device 10A instead of the doting processing device 10 of the analysis chip manufacturing apparatus 1 described above.
  • the configurations other than the spotting processing apparatus 10A are the same as the configurations described in the embodiment.
  • the spotting processing device 10A includes a plurality of rotary tables 11A, a spotting head 12, a moving mechanism 13, a first imaging unit 14, a second imaging unit 15, a spot solution holding unit 16, and a cleaning unit 17. , A drying portion 18 is provided.
  • the first imaging unit 14, the spot solution holding unit 16, the cleaning unit 17, and the drying unit 18 are the same as those in the above-described embodiment.
  • the moving mechanism 13 is the same as the above-described embodiment except that the lengths of the first shaft 131 and the second shaft 134 differ depending on the arrangement of the rotary table 11A.
  • the rotary table 11A has a disk shape, and one substrate 100 is placed on the rotary table 11A.
  • the rotary table 11A is rotatable around the central axis N 1 under the control of the control device 20.
  • the central axis N 1 extends in a direction (Z direction) orthogonal to the paper surface.
  • the mounting surface of the substrate 100 on the rotary table 11A is parallel to the XY plane. Further, in a state where the substrate 100 is placed on the rotary table 11A, the central axis N 1 passes through the substrate 100.
  • the central axis N 1 passes through the center of gravity of the substrate 100 will be described, but the present invention is not limited to this, and the central axis N 1 may pass through a position deviated from the center of gravity.
  • the second imaging unit 15 is provided so as to be movable with respect to each rotary table 11A.
  • the second imaging unit 15 is moved by a moving mechanism (not shown).
  • the second imaging unit 15 may be attached to the spotting head 12 and moved together with the spotting head 12, or may be moved along the moving mechanism 13 separately from the spotting head 12.
  • a known moving mechanism different from the moving mechanism 13 may be used.
  • the calculation unit 22 executes a calculation process for determining the amount of rotation of the rotary table 11A based on the image of the substrate 100.
  • the angle calculation unit 221 corresponds to the arrangement direction of the pins 122 arranged on the point-on head 12 ( corresponding to the above-mentioned straight line L P ) and the movement direction of the point-on head 12 (corresponding to the above-mentioned straight line L N).
  • the angle calculation unit 221 calculates the angle ⁇ C1 formed by the arrangement direction of the convex portions 102 of the substrate 100 and the movement direction of the spotting head 12 for each rotary table 11A.
  • the position determining unit 222 determines the rotation angle around the central axis N 1 of the rotary table 11A based on the angle calculated by the angle calculating unit 221. Specifically, the position determining unit 222 calculates the difference (difference ⁇ D1 ) between the angle ⁇ P1 and the angle ⁇ C1 and determines the rotation angle ( ⁇ B1 ) of the rotary table 11A that minimizes the difference ⁇ D1. do.
  • the moving position of the dot-on head 12 by the moving mechanism 13 is a position determined based on the image of the substrate 100 captured by the second imaging unit 15. This moving position is determined, for example, by extracting the contour of the substrate 100 and aligning the contour with the spotting head 12. Further, this moving position is determined for each rotary table 11A based on the position of the central axis N 1 of each rotary table 11A.
  • the rotary table 11A on which the substrate 100 to be spotted is placed rotates the rotary table 11A at a rotation angle determined by the position determining unit 222 under the control of the control device 20.
  • the moving mechanism 13 moves the dot-on head 12 to the above-mentioned moving position under the control of the control device 20.
  • the moving mechanism 13 moves the spotting head 12 in the X direction, the Y direction, and the Z direction by driving.
  • the spot solution is spotted on the convex portion 102 of the substrate 100 by moving the spotting head 12 up and down in the Z direction at the moving position.
  • the arrangement direction of the pins 122 arranged on the spotting head 12 and the arrangement direction of the convex portion 102 of the substrate 100 placed on the rotary table 11A are detected, and the positions where the arrangement directions are aligned are detected.
  • the rotary table 11A was rotated to perform the spotting process.
  • the spotting process is performed in which the position of each pin 122 and the position of the convex portion 102 are suppressed from being displaced. Therefore, a plurality of pins are used to spot the plurality of convex portions. When the solution is instilled, the spot solution can be reliably instilled on each convex portion.
  • FIG. 10 is a diagram schematically showing the configuration of the analysis chip manufacturing apparatus according to the second modification of the present invention.
  • the analysis chip manufacturing apparatus 1B according to the second modification includes a spotting processing device 10B instead of the doting processing device 10 of the analysis chip manufacturing apparatus 1 described above.
  • the configurations other than the spotting processing apparatus 10B are the same as the configurations described in the embodiment.
  • the spotting processing device 10B includes a plurality of rotary tables 11B, a holding table 11C for holding the rotary table 11B, a spotting head 12, a moving mechanism 13, a first imaging unit 14, a second imaging unit 15, and the like.
  • a spot solution holding unit 16, a cleaning unit 17, and a drying unit 18 are provided.
  • the first imaging unit 14, the second imaging unit 15, the spot solution holding unit 16, the cleaning unit 17, and the drying unit 18 are the same as those in the above-described embodiment.
  • the rotary table 11B has a disk shape, and one substrate 100 is placed on the rotary table 11B.
  • the rotary table 11B is rotatable around the central axis N 2 under the control of the control device 20.
  • the central axis N 2 extends in a direction (Z direction) orthogonal to the paper surface.
  • the mounting surface of the substrate 100 on the rotary table 11B is parallel to the XY plane.
  • the central axis N 2 passes through the substrate 100.
  • the central axis N 2 may pass through a position deviated from the center of gravity.
  • the holding table 11C has a disk shape and holds each rotary table 11B rotatably around the central axis N 2.
  • the holding table 11C can rotate with the central axis N 3 as the rotation axis under the control of the control device 20.
  • the central axis N 3 extends in a direction (Z direction) orthogonal to the paper surface.
  • the rotary table 11B is disposed about the central axis N 3. At this time, the central axis N 3 does not pass through the rotary table 11B.
  • Holding table 11C by rotating about the central axis N 3, the rotary table 11B in which the substrate 100 of the spotting object is placed, arranged on the imaging position by the second imaging unit 15.
  • the imaging position is set so that, for example, the central axis N 2 of the rotary table 11B is located on the reference position P B.
  • the second imaging unit 15 images the substrate 100 arranged at the position where the spotting head 12 performs spotting.
  • the calculation unit 22 executes a calculation process for determining the amount of rotation of the rotary table 11B and the arrangement of the dot-on head 12 by the moving mechanism 13 based on the image of the substrate 100. Specifically, in the same manner as in the first modification, the position determining unit 222 determines the difference between the angle ⁇ P1 and the angle ⁇ C1 (difference ⁇ D1 ) with respect to the substrate 100 on the rotary table 11B arranged at the spotting position. Is calculated, and the rotation angle ( ⁇ B1 ) of the rotary table 11B that minimizes the difference ⁇ D1 is determined.
  • the rotary table 11B on which the substrate 100 to be spotted is placed rotates the rotary table 11B at a rotation angle determined by the position determining unit 222 under the control of the control device 20.
  • the moving mechanism 13 moves the spotting head 12 under the control of the control device 20.
  • the moving mechanism 13 moves the spotting head 12 in the X direction, the Y direction, and the Z direction by driving.
  • Spotting head 12 by lifting the Z direction with respect to the rotation table 11B located on the reference position P B, spot solution is spotted on the convex portion 102 of the substrate 100.
  • the arrangement direction of the pins 122 arranged on the spotting head 12 and the arrangement direction of the convex portion 102 of the substrate 100 placed on the rotary table 11B are detected, and the positions where the arrangement directions are aligned are detected.
  • the rotary table 11B was rotated to perform the spotting process.
  • the spotting process that suppresses the occurrence of misalignment between the position of each pin 122 and the position of the convex portion 102 is performed, spots are spotted on the plurality of convex portions using a plurality of pins. When the solution is instilled, the spot solution can be reliably instilled on each convex portion.
  • FIG. 11 is a diagram schematically showing the configuration of the analysis chip manufacturing apparatus according to the third modification of the present invention.
  • the analysis chip manufacturing apparatus 1C according to the third modification includes a spotting processing device 10C instead of the doting processing device 10 of the analysis chip manufacturing apparatus 1 described above.
  • the configurations other than the spotting processing apparatus 10C are the same as the configurations described in the embodiment.
  • the spotting processing device 10C includes a plurality of rotary tables 11B, a holding table 11D for holding the rotary table 11B, a spotting head 12, a moving mechanism 13, a first imaging unit 14, a second imaging unit 15, and the like.
  • a spot solution holding unit 16, a cleaning unit 17, and a drying unit 18 are provided.
  • the rotary table 11B, the first imaging unit 14, the second imaging unit 15, the spot solution holding unit 16, the cleaning unit 17, and the drying unit 18 are the same as those in the above-described embodiment.
  • the holding table 11D extends in the Y direction and rotatably holds each rotary table 11B around the central axis N 2.
  • the holding table 11D moves the rotary table 11B in the Y direction under the control of the control device 20.
  • the rotary table 11B is moved in one direction (downward in FIG. 11), and the plurality of substrates 100 are sequentially arranged at the spotting positions by the spotting head 12.
  • the calculation unit 22 executes a calculation process for determining the amount of rotation of the rotary table 11B and the arrangement of the dot-on head 12 by the moving mechanism 13 based on the image of the substrate 100. Specifically, in the same manner as in the first modification, the position determining unit 222 determines the difference between the angle ⁇ P1 and the angle ⁇ C1 (difference ⁇ D1 ) with respect to the substrate 100 on the rotary table 11B arranged at the spotting position. Is calculated, and the rotation angle ( ⁇ B1 ) of the rotary table 11B that minimizes the difference ⁇ D1 is determined.
  • the rotary table 11B on which the substrate 100 to be spotted is placed is rotated at a rotation angle determined by the position determining unit 222 under the control of the control device 20.
  • the moving mechanism 13 moves the spotting head 12 under the control of the control device 20.
  • the moving mechanism 13 moves the spotting head 12 in the X direction, the Y direction, and the Z direction by driving.
  • Spotting head 12 by lifting the Z direction with respect to the rotation table 11B located on the reference position P B, spot solution is spotted on the convex portion 102 of the substrate 100.
  • the arrangement direction of the pins 122 arranged on the spotting head 12 and the arrangement direction of the convex portion 102 of the substrate 100 placed on the rotary table 11B are detected, and the positions where the arrangement directions are aligned are detected.
  • the rotary table 11B was rotated to perform the spotting process.
  • the spotting process that suppresses the occurrence of misalignment between the position of each pin 122 and the position of the convex portion 102 is performed, spots are spotted on the plurality of convex portions using a plurality of pins. When the solution is instilled, the spot solution can be reliably instilled on each convex portion.
  • the holding table 11D for moving the rotary table 11B is not limited to the configuration according to the modifications 2 and 3, but the configuration for moving the rotary table 11B in the X direction, the configuration for moving the rotary table 11B along a partially curved path, and the like. Can be adopted.
  • the spot solution when the spot solution is instilled on a plurality of convex portions using a plurality of pins, the spot solution is applied. It is useful for surely spotting on each convex part.

Abstract

本発明に係る分析チップの製造装置は、中心軸のまわりに回転する回転テーブルであって、選択結合性物質が未塗布の基板が載置される回転テーブルと、選択結合性物質を各凸部に点着させる複数の点着部材を有し、走査平面を移動可能な点着ヘッドと、回転テーブルの回転及び点着ヘッドの走査平面の移動、並びに基板上の凸部への選択結合性物質の塗布を、基板ごとに制御する制御部と、を備え、制御部は、回転テーブルの中心軸方向からみて、各点着部材と当該各点着部材に対応する基板上の凸部とが重なり合う位置に、回転テーブルを回転及び/又は点着ヘッドを移動させ、各凸部に選択結合性物質を塗布させる。

Description

分析チップの製造装置、分析チップの製造装置の作動方法及び分析チップの製造方法
 本発明は、分析チップの製造装置、分析チップの製造装置の作動方法及び分析チップの製造方法に関する。
 各種生物の遺伝情報解析の研究が始められている。ヒト遺伝子をはじめとして、多数の遺伝子とその塩基配列、また遺伝子配列にコードされる蛋白質及びこれら蛋白質から二次的に作られる糖鎖に関する情報が急速に明らかにされつつある。配列が明らかにされた遺伝子、蛋白質、糖鎖などの高分子体の機能は、各種の方法で調べることができる。主なものとして、核酸は、ノーザンブロッティング、あるいはサザンブロッティングのような、各種の核酸/核酸間の相補性を利用して、各種遺伝子とその生体機能発現との関係を調べることができる。蛋白質は、ウエスタンブロッティングに代表される蛋白質/蛋白質間の反応を利用し蛋白質の機能及び発現について調べることができる。
 多数の遺伝子発現を一度に解析する手法として、DNAマイクロアレイ法(分析チップ法)がある。この方法は、核酸/核酸間ハイブリダイゼーション反応に基づく核酸検出・定量法である点で原理的には上記の従来の方法と同じである。この分析チップ法は、蛋白質/蛋白質間、又は糖鎖/糖鎖間や糖鎖/蛋白質間の特異的な反応に基づく蛋白質や糖鎖の検出・定量に応用が可能である。この技術は、平板や凹凸パターンが形成された基板上に、多数のDNA断片や蛋白質、糖鎖が高密度に整列固定化されたものが用いられている。分析チップ法の具体的使用法としては、例えば、研究対象細胞の発現遺伝子等を蛍光色素等で標識した検体を、基板に形成された凸部上でハイブリダイゼーションさせ、互いに相補的な核酸(DNAあるいはRNA)同士を結合させ、その箇所を高解像度蛍光検出装置(スキャナー)で高速に読みとる方法が代表的である。また、電気化学反応に基づく電流値等の応答を検出する方法もある。このようにして、検体中のそれぞれの遺伝子量を迅速に推定できる。また、分析チップの応用分野は、発現遺伝子の量を推定する遺伝子発現解析のみならず、遺伝子の一塩基置換(Single Nucleotide Polymorphism:SNP)を検出する手段としても使用されている。
 分析チップの作製方法は、代表的に、点着部材によるスポッティング法があげられる。代表的には、予め合成したDNAを含む溶液(スポット溶液)を、ステンレス等の金属製のピンで基板上の凸部上端面に点着する方法(例えば、特許文献1を参照)や、インクジェット法によってノズルから吐出されるスポット溶液を凸部の上端面に点着する方法がある。基板には、通常数百から数万種のDNAが、マトリックスアレイ状に形成された複数の凸部のいずれかにそれぞれ塗布される。
特開2006-201035号公報
 特許文献1では、点着部材として複数のピンを用いて基板上の複数の凸部上端面に同時に点着しているが、基板(凸部)上にピンを配置した際に、ピンの配列方向と、基板の凸部の配列方向とがずれると、少なくとも一部の凸部にはスポット溶液が適切に点着されないおそれがあった。
 本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、複数の点着部材を用いて複数の凸部に点着する際に、各凸部に確実に点着することができる分析チップの製造装置、分析チップの製造装置の作動方法及び分析チップの製造方法を提供することを目的とする。
 上記課題を解決するため、本発明に係る分析チップの製造装置は、複数種類の選択結合性物質がそれぞれ個別に塗布される複数の凸部を有する基板を備える分析チップの製造装置であって、中心軸のまわりに回転する回転テーブルであって、前記選択結合性物質が未塗布の基板が載置される回転テーブルと、前記選択結合性物質を前記基板上の各凸部に点着させる複数の点着部材を有し、前記回転テーブルの上部に平行に位置する走査平面を移動可能な点着ヘッドと、前記回転テーブルの回転及び前記点着ヘッドの前記走査平面の移動、並びに前記基板上の凸部への前記選択結合性物質の塗布を、前記基板ごとに制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記回転テーブルの中心軸方向からみて、前記点着ヘッドの各点着部材と当該各点着部材に対応する前記基板上の凸部とが重なり合う位置に、前記回転テーブルを回転及び/又は前記点着ヘッドを移動させ、各凸部に前記選択結合性物質を塗布させる、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る分析チップの製造装置は、上記の発明において、前記基板上の複数の凸部及び前記点着ヘッドに配置された前記複数の点着部材の少なくとも一部は、いずれも直線上に配列されており、前記点着ヘッドは、前記走査平面において、互いに交差する二方向に移動可能であり、前記制御部は、前記点着ヘッドに配置された前記複数の点着部材を通過する直線と平行な第1の配列方向と、前記点着ヘッドが移動可能な一の方向とがなす第1の角度を演算し、前記回転テーブルに載置された基板上に配列された複数の凸部を通過する直線と平行であり、前記中心軸から外側に向かって形成される第2の配列方向と、前記点着ヘッドが移動可能な前記一の方向とがなす第2の角度を演算し、前記第1の角度と前記第2の角度との差が最小になるように前記回転テーブルを回転させる、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る分析チップの製造装置は、上記の発明において、前記点着ヘッドを撮像する第1の撮像部と、前記回転テーブルに載置された前記基板を撮像する第2の撮像部と、を備え、前記制御部は、前記第1の撮像部が撮像した第1の画像に基づいて、前記第1の配列方向を検出し、前記第2の撮像部が撮像した第2の画像に基づいて、前記第2の配列方向を検出する、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る分析チップの製造装置は、上記の発明において、前記制御部は、前記第1の画像に基づいて前記点着ヘッドの前記複数の点着部材の位置を検出することによって、前記第1の配列方向を検出する、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る分析チップの製造装置は、上記の発明において、前記制御部は、前記第2の画像に基づいて前記基板上の複数の凸部の位置を検出することによって、前記第2の配列方向を検出する、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る分析チップの製造装置は、上記の発明において、前記制御部は、前記第2の画像に基づいて前記基板上に形成される標識部を検出することによって、前記第2の配列方向を検出する、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る分析チップの製造装置は、上記の発明において、前記回転テーブルには、複数の前記基板が載置され、各基板は、前記回転テーブルの前記中心軸が通過する位置とは異なる位置に載置される、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る分析チップの製造装置は、上記の発明において、複数の前記回転テーブルが設けられ、各回転テーブルには、一つの前記基板が載置される、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る分析チップの製造装置は、上記の発明において、前記回転テーブルに載置された基板には、前記回転テーブルの前記中心軸が通過する、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る分析チップの製造装置は、上記の発明において、前記回転テーブルの前記中心軸は、前記基板の重心を通過する、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る分析チップの製造装置は、上記の発明において、各回転テーブルを各々の中心軸のまわりに回転自在に保持する保持テーブル、を備えることを特徴とする。
 また、本発明に係る分析チップの製造装置の作動方法は、複数種類の選択結合性物質がそれぞれ個別に塗布される複数の凸部を有する基板を備える分析チップの製造装置であって、中心軸のまわりに回転する回転テーブルであって、前記選択結合性物質が未塗布の基板が載置される回転テーブルと、前記選択結合性物質を前記基板上の各凸部に点着させる複数の点着部材を有し、前記回転テーブルの上部に平行に位置する走査平面を移動可能な点着ヘッドと、前記回転テーブルの回転及び前記点着ヘッドの前記走査平面の移動並びに各凸部への前記選択結合性物質の塗布を制御する制御部と、を備える製造装置の作動方法であって、前記制御部が、前記回転テーブルの中心軸方向からみて、前記点着ヘッドの各点着部材と当該各点着部材に対応する前記基板上の凸部とが重なる位置への前記回転テーブルの回転及び/又は前記点着ヘッドの移動、並びに各凸部に前記選択結合性物質を塗布させる処理を前記基板ごとに実行する、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る分析チップの製造方法は、選択結合性物質が未塗布の基板が載置される回転テーブルの中心軸方向からみて、複数種類の前記選択結合性物質を前記基板上の各凸部に個別に塗布させる複数の点着部材を有し、前記回転テーブルの上部に平行に位置する走査平面を移動可能な点着ヘッドの各点着部材と当該各点着部材に対応する前記基板上の凸部とが重なる位置への前記回転テーブルの回転及び/又は前記点着ヘッドの移動、並びに各凸部に前記選択結合性物質を塗布させる処理を前記基板ごとに実行する、ことを特徴とする。
 本発明によれば、複数の点着部材を用いて複数の凸部にスポット溶液を点着する際に、スポット溶液を各凸部に確実に点着することができるという効果を奏する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る分析チップの製造装置の構成を模式的に示す図である。 図2は、図1に示す基板のA-A線断面図である。 図3は、本発明の一実施の形態に係る分析チップの製造装置における点着ヘッドの構成を模式的に示す斜視図である。 図4は、スポット溶液の採取について説明する図である。 図5は、スポット溶液の点着について説明する図である。 図6は、ピンの配列方向と、点着ヘッドの移動方向とがなす角度の算出について説明する図である。 図7は、基板の凸部の配列方向と、点着ヘッドの移動方向とがなす角度の算出について説明する図である。 図8は、本発明の一実施の形態に係る分析チップの製造装置におけるスポット溶液の点着処理について説明するフローチャートである。 図9は、本発明の変形例1に係る分析チップの製造装置の構成を示す図である。 図10は、本発明の変形例2に係る分析チップの製造装置の構成を模式的に示す図である。 図11は、本発明の変形例3に係る分析チップの製造装置の構成を模式的に示す図である。
 以下、本発明を実施するための形態を図面とともに詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ及び位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は各図で例示された形状、大きさ及び位置関係のみに限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。
 本発明が対象とする分析チップは、DNAやタンパク質、糖鎖などの選択制結合物質を含む溶液(本発明において、スポット溶液という。)をガラス基板やプラスチック基板等の基板に代表される担体の表面に塗布して固定化したものである。
 本発明に係る分析チップは、検体を当該分析チップの反応部に滴下し、被検物質の存在の有無や量、性状等を測定するために用いる。具体的には、担体表面に固定化された選択結合性物質と被検物質との反応により、被検物質の有無や量等を測定する、バイオチップが挙げられる。より具体的には、核酸を担体表面に固定化したDNAチップ、抗体に代表されるタンパク質を担体表面に固定化したタンパク質チップ、糖鎖を担体表面に固定化した糖鎖チップ及び細胞を担体表面に固定化した細胞チップ等が挙げられる。
(実施の形態)
 図1は、本発明の一実施の形態に係る分析チップの製造装置の構成を模式的に示す図である。図1に示す分析チップの製造装置1は、点着処理を実施する点着処理装置10と、点着処理装置10の駆動を制御する制御装置20とを備える。
 分析チップを構成する基板100は、ベース部101と、ベース部101内に形成される複数の凸部102とを備える。ベース部101は、外縁が矩形をなし、該外縁が立ち上がってなるトレイ状をなす。ベース部101の内部底面は、平板状に延び、部分的に凸部102が形成される。ベース部101の材質は、一般的なスライドガラスや同等の大きさのプラスチックが好ましく用いられる。また、基板100は、シグナル強度の検出時において基板100自体が発する光(例えば自家蛍光)を抑制するために、表面が、黒色である等、光を吸収する色や素材であることが好ましい。
 図2は、図1に示す基板のA-A線断面図である。ベース部101の内部には、複数(本実施の形態では八つ)の凸部102が形成される。凸部102は、ベース部101の内部底面から凸状に突出する。ここで、凸部102の上端面は、平面をなし、その上端面には選択結合性物質を含むスポット溶液が点着され、選択結合性物質が固定されている。なお、凸部102の上端面は、スポット溶液中の選択結合性物質の固定化領域に相当し、スポット溶液が塗布される領域である。
 凸部102の数は、例えば二個、四個、八個、・・・等の任意の数に設定することができる。また、凸部102は、マトリックス状に配置される。本実施の形態では、八個の凸部102が、4行2列(4×2)で配置される。
 本発明における選択結合性物質とは、被検物質と直接的又は間接的に、選択的に結合しうる各種の物質を意味する。被検物質に結合しうる選択結合性物質の代表的な例としては、核酸、タンパク質、ペプチド、糖類、脂質を挙げることができる。
 選択結合性物質のうち、核酸としては、DNAやRNAが挙げられ、PNA、LNAでもよい。DNAとしては、染色体DNA、ウイルスDNA、細菌、カビ等のDNA、RNAを逆転写したcDNA、それらの一部である断片等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。また、RNAとしては、メッセンジャーRNA、リボソームRNA、スモールRNA、マイクロRNA、それらの一部である断片等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。また、核酸には、化学的に合成されたDNA又はRNA等も含まれる。特定の塩基配列を有する一本鎖核酸は、該塩基配列又はその一部と相補的な塩基配列を有する一本鎖核酸と選択的にハイブリダイズして結合するので、本発明で言う選択結合性物質に該当する。核酸は、生細胞等天然物由来のものであってもよいし、核酸合成装置により合成されたものであってもよい。生細胞からのDNA又はRNAの調製は、公知の方法、例えばDNAの抽出については、Blinらの方法(Blin et al.,Nucleic Acids Res.3:2303(1976))等により、また、RNAの抽出については、Favaloroらの方法(Favaloro et al.,Methods Enzymol.65:718(1980))等により行うことができる。固定化される核酸としては、鎖状若しくは環状のプラスミドDNAや染色体DNA、これらを制限酵素により若しくは化学的に切断したDNA断片、試験管内で酵素等により合成されたDNA、又は化学合成したオリゴヌクレオチド等を用いることもできる。
 タンパク質としては、抗体及びFabフラグメントやF(ab´)2フラグメントのような、抗体の抗原結合性断片、並びに種々の抗原を挙げることができる。抗体やその抗原結合性断片は、対応する抗原と選択的に結合し、抗原は対応する抗体と選択的に結合するので、「選択結合性物質」に該当する。
 糖類としては、各種単糖、オリゴ糖、多糖等の糖鎖を挙げることができる。
 脂質としては、単純脂質の他、複合脂質であってもよい。
 さらに、上記核酸、タンパク質、糖類、脂質以外の抗原性を有する物質を固定化することもできる。また、選択結合性物質として、担体の表面に細胞を固定化してもよい。
 これらの選択結合性物質のうち特に好ましいものとして、DNA、RNA、タンパク質、ペプチド、糖、糖鎖、脂質を挙げることができる。
 これらの選択結合性物質は、スポット溶液として、担体の表面に塗布されて固定化される。スポット溶液には、その他バッファー調整用の塩類を含むこともできる。その例としては、リン酸緩衝液、クエン酸緩衝液、クエン酸リン酸緩衝液、ホウ酸緩衝液、酒石酸緩衝液を用いることができる。
 選択結合性物質を担体表面に共有結合により固定化する場合には、スポット溶液に縮合剤を含むことができる。縮合剤としては、アミド結合を形成するためのカルボジイミド、なかでも水溶性カルボジイミドである3-(3-ジメチルアミノプロピル)-1-エチルカルボジイミド(EDC)又はその塩酸塩を好ましく用いることができる。縮合剤としてEDCを用いる場合には、スポット溶液中にEDCと塩化ナトリウムとを混合した溶液を用いることができる。
 分析チップは、被検物質との反応を行う時に、カバー等(図示しない)によって少なくともベース部101における凸部102の形成空間が封止される構造であることが好ましい。例えば、凸部102の上端面が直接カバーと接触しないように、カバー内面を凹形状に形成することができる。また、平板カバーを用いる場合には、ベース部101に形成された凹部に凸部102が設けられ、当該凹部の深さが、基板にカバーをした場合に凸部102の上端面がカバー内面に接しない深さである構造を採用することができる。この際に使用されるカバーは、ガラス、各種のポリマー(例えばポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリオレフィン)、シリコーン等、いずれの材質でもよい。
 点着処理装置10は、回転テーブル11と、点着ヘッド12と、移動機構13と、第1撮像部14と、第2撮像部15と、スポット溶液保持部16と、洗浄部17と、乾燥部18とを備える。図1に示す点着処理装置10において、左右方向をX方向(右方向を正方向とする)、上下方向をY方向(上方向を正とする)、紙面と直交する方向とZ方向(手前に向かう方向を正方向とする)とする。
 回転テーブル11は、円板状をなし、点着処理を行う基板100を載置する。回転テーブル11は、中心軸Nのまわりに回転可能である。図1において、中心軸Nは、紙面と直交する方向(Z方向)に延びる。回転テーブル11における基板100の載置面は、XY平面と平行である。基板100は、回転テーブル11の中心軸Nが通過しない位置であって、該中心軸Nを中心とする円の周方向に並べて配置される。このため、基板100は、回転テーブル11の回転によって、中心軸Nのまわりに公転する。
 点着ヘッド12は、基板100にスポット溶液を点着する複数のピン122を保持する保持部121を有する。図3は、本発明の一実施の形態に係る分析チップの製造装置における点着ヘッドの構成を模式的に示す斜視図である。ピン122は、保持部121から棒状をなして延びる。図1に示す点着ヘッド12には、基板100の凸部102の数に合わせて八本のピン122が設けられる。複数のピン122は、直交する二方向に(マトリックス状に)配置される。図1に示す基板100において、複数のピン122は、凸部102の配置に対応して4×2(本)となるように配置される。ピン122は、点着部材に相当する。
 移動機構13は、点着ヘッド12の保持部121を保持し、制御装置20の制御のもと、点着ヘッド12を移動させる。移動機構13は、駆動によって、点着ヘッド12を、X方向、Y方向及びZ方向に移動させる。具体的に、移動機構13は、点着ヘッド12を、走査平面であるXY平面上で移動させる。さらにこの走査平面は、Z方向に遷移させることが可能である。
 移動機構13は、X方向に延びる第1シャフト131と、第1シャフト131に沿ってX方向に移動する第1移動部132と、第1移動部132に保持され、Z方向に移動可能な第2移動部133と、第2移動部133からY方向に延び、点着ヘッド12をY方向に移動可能に保持する第2シャフト134とを有する。
 第1撮像部14は、点着ヘッド12のピン122配設側の画像を撮像する。
 第2撮像部15は、基板100の凸部102の形成面の画像を撮像する。
 第1撮像部14及び第2撮像部15は、例えばCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサや、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサを用いて構成される。第1撮像部14及び第2撮像部15の撮像視野を変更させるために、第1撮像部14及び第2撮像部15を移動可能な構成としてもよい。その場合、ピン122の配列方向や、凸部102の配列方向を検出するための画像を撮像するために、第1撮像部14及び第2撮像部15を移動させることが可能である。
 スポット溶液保持部16には、プレート161が交換可能に設けられる。プレート161には、複数(本実施の形態では八個)の穴部162が形成される。穴部162には、スポット溶液が収容されている。穴部162は、ピン122の配置に対応して配設され、移動機構13の移動によって、各穴部162にピン122が挿入される。プレート161は、ユーザが手動で交換してもよいし、機械的に交換してもよい。機械的に交換する場合、例えば、スポット溶液保持部16の下部に、スポット溶液を収容した複数のプレート161を収納する冷蔵室が設けられ、該冷蔵室から交換対象のプレート161を取り出して、スポット溶液保持部16に配置する。
 洗浄部17は、水(純水)、生理食塩水、界面活性剤を含む水溶液等の洗浄液が供給され、浸漬や撹拌等によって洗浄部17に配置されたピン122を洗浄する。
 乾燥部18は、洗浄後のピンに付着した洗浄液を除去するためのもので、例えば、洗浄後のピンを挿入し、風圧によって付着した洗浄液を除去する。
 制御装置20は、駆動部21と、演算部22と、記憶部23と、制御部24とを備える。制御装置20は、CPU(Central Processing Unit)や、FPGA(Field Programmable Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の一つ又は複数のプロセッサ、及びメモリを用いて構成される。
 駆動部21は、制御部24の制御信号に基づいて、点着処理装置10の各部を駆動制御する。駆動部21は、例えば、各部にパルス信号を送信して、設定された方向及び距離で回転テーブル11や移動機構13を移動させたり、第1撮像部14及び第2撮像部15に撮像処理を実行させたりする。
 演算部22は、回転テーブルの回転量や、移動機構13による点着ヘッド12の配置を決定する演算処理を実行する。演算部22は、角度算出部221と、位置決定部222とを有する。
 角度算出部221は、点着ヘッド12に配設されるピン122の配列方向と点着ヘッド12の移動方向とがなす角度、及び、基板100の凸部102の配列方向と点着ヘッド12の移動方向とがなす角度をそれぞれ算出する。
 位置決定部222は、角度算出部221が算出した角度に基づいて、回転テーブル11の回転位置、移動機構13による点着ヘッド12の移動位置を決定する。
 記憶部23は、製造装置1を動作させるための各種プログラム、及び、製造装置1の動作に必要な各種パラメータ等を含む情報を記憶する。
 制御部24は、製造装置1の各部を統括的に制御する。
 続いて、分析チップの使用方法の一例について説明する。まず、検体から核酸等の被検物質を抽出する。その後、抽出した被検物質に標識体、例えば蛍光標識体を結合させる。標識化した被検物質と、DNAチップ上の選択結合性物質とを反応させる。反応処理では、例えば32℃で数時間、攪拌処理することによって、被検物質と、凸部102の上端面に固定化されている選択結合性物質とを反応させる。撹拌処理では、例えば、回転、振動等、又はこれらの組合せで、分析チップを移動させることにより、又は、分析チップを覆うカバー内に封入された撹拌用のビーズを移動させることにより、被検物質を含む溶液を撹拌させる。
 本発明で用いられる検体としては、血液、血清、血漿、尿、便、髄液、唾液、各種組織液等の体液や、各種飲食物並びにそれらの希釈物等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。
 本発明で用いられる被検物質としては、測定すべき核酸、例えば、病原菌やウイルス等の遺伝子や、遺伝病の原因遺伝子等並びにその一部分、抗原性を有する各種生体成分、病原菌やウイルス等に対する抗体等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。被検物質は、例えば、核酸の場合はハイブリダイゼーション反応により、タンパク質の場合は抗原抗体反応により、それぞれ選択結合性物質と反応させることができる。
 被検物質となる核酸は、血液や細胞から抽出した核酸を蛍光物質等で標識してもよいし、該核酸を鋳型とし、PCR等の核酸増幅法によって増幅したものであってもよい。核酸増幅産物を被検物質とする場合には、蛍光物質等で標識したヌクレオシド三リン酸の存在下で増幅を行うことにより、増幅核酸を標識することが可能である。また、被検物質が抗原又は抗体の場合には、被検物質である抗原や抗体を常法により直接標識してもよいし、被検物質である抗原又は抗体を選択結合性物質と結合させた後、担体を洗浄し、該抗原又は抗体と抗原抗体反応する標識した抗体又は抗原を反応させ、担体に結合した標識を測定することもできる。また、増幅されていない核酸を被検物質とする場合は、例えばアルカリホスファターゼにより核酸の5’末端のリン酸基を除去して蛍光物質を標識した被検物質を選択結合性物質と反応させ、結合した標識を測定する方法や、選択結合性物質(捕捉プローブ)により被検物質を捕捉した後、被検物質に蛍光物質等で標識した検出プローブを結合させ、検出プローブの標識を測定する方法(サンドイッチハイブリダイゼーション法)が好適に用いられる。
 分析チップは、反応処理後、洗浄処理を行って、選択結合性物質とは未反応の物質を分析チップから除去する。洗浄処理後、チップやスライドグラス専用の一般的な遠心機を用いて、分析チップを遠心乾燥させる。
 洗浄及び乾燥処理を終えた分析チップは、被検物質を蛍光標識した場合、高解像度蛍光検出装置等を用いて画像を読み込み、シグナル強度(蛍光強度)を数値化する処理に用いられる。好適に用いられる高解像度蛍光検出装置として、3D-Gene(登録商標) Scanner(東レ株式会社製)、SureScanマイクロアレイスキャナー(アジレント・テクノロジー株式会社製)、GenePix(モレキュラーデバイス社製)等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 続いて、分析チップ製造時のスポット溶液の点着方法について、図3~図8を参照して説明する。図4は、スポット溶液の採取について説明する図である。図5は、スポット溶液の点着について説明する図である。ピン122(点着ヘッド12)は、制御部24の制御のもと、移動機構13の駆動によって移動する。
 点着処理では、まず、スポット溶液Q1~Q4が収容されている各穴部162にピン122をそれぞれ挿入して(図4の(a)参照)、ピン122の先端にスポット溶液Q1~Q4を付着させる(図4の(b)参照)。
 その後、先端にスポット溶液が付着したピン122を点着対象の基板100の上部に配置し(図5の(a)参照)、凸部102にスポット溶液を接触させることによって、スポット溶液を、ピン122から凸部102に移す(図5の(b)参照)。
 この際、ピン122の位置と、凸部102の位置とがずれていると、スポット溶液を凸部102に適切に点着できない場合がある。本実施の形態では、ピン122の配列方向と、凸部102の配列方向とが揃う位置に、点着ヘッド12及び基板100を配置する。
 この際、角度算出部221は、まず、点着ヘッド12に配設されるピン122の配列方向と点着ヘッド12の移動方向とがなす角度を算出する。図6は、ピンの配列方向と、点着ヘッドの移動方向とがなす角度の算出について説明する図である。なお、第1撮像部14及び第2撮像部15は、Z方向と平行な光軸の光学系によって撮像された画像であるものとして説明する。
 角度算出部221は、第1撮像部14が撮像した、点着ヘッド12の画像を取得する。角度算出部221は、撮像画像に基づいて、ピン122の配列から、所定の方向に並ぶすべてのピン122を通過する直線LPを生成する。本実施の形態では、X方向に対して略平行に並ぶすべてのピン122を通過する直線を生成する。角度算出部221は、例えば、輪郭抽出によって各ピン122の外周の輪郭を抽出し、その輪郭の中心を求める。角度算出部221は、求めた各中心の位置に対する近似直線を求め、これを直線LPとする。角度算出部221は、直線LPと、点着ヘッド12の移動方向(ここでは、第1シャフト131の長手軸方向(X方向))と平行な直線LNとがなす角度θPを算出する。
 また、角度算出部221は、基板100の凸部102の配列方向と点着ヘッド12の移動方向とがなす角度を算出する。図7は、基板の凸部の配列方向と、点着ヘッドの移動方向とがなす角度の算出について説明する図である。角度算出部221は、第2撮像部15が撮像した、基板100の画像を取得する。角度算出部221は、撮像画像に基づいて、凸部102の配列から、所定の方向に並ぶすべての凸部102を通過する直線LCを生成する。本実施の形態では、点着ヘッド12の配列方向(ここでは、点着位置に配置された際にX方向に並ぶ凸部102の配列方向)対して略平行に並ぶすべての凸部102を通過する直線を生成する。この直線が通過する凸部102の配列方向は、回転テーブル11の中心(中心軸N)から外側に向かう方向である。角度算出部221は、例えば、輪郭抽出によって各凸部102の外周の輪郭を抽出し、その輪郭の中心を求める。角度算出部221は、求めた各中心の位置に対する近似直線を求め、これを直線LCとする。角度算出部221は、直線LCと、点着ヘッド12の移動方向(ここでは、第1シャフト131の長手軸方向(X方向))と平行な直線LNとがなす角度θCを算出する。
 位置決定部222は、角度算出部221が算出した角度θP、θCに基づいて、回転テーブル11の回転位置(点着対象の基板100の配置)、及び、移動機構13による点着ヘッド12の移動位置を決定する。位置決定部222は、角度θPと角度θCとの差分θDを算出する。この差分θDが、X方向における、ピン122の配列方向と、凸部102の配列方向とのずれに相当する。
 位置決定部222は、基準となる点着位置(例えば図1に示す基準位置PB)からθBだけ回転テーブル11を回転させた位置を、点着対象の基板100の位置に決定する。すなわち、位置決定部222は、角度θPと角度θCとの差(差分θD)が最小となる回転テーブル11の回転角度(θB)を決定する。これにより、ピン122の配列方向と、凸部102の配列方向とを平行にすることができる。回転テーブル11の回転に係る特性や、移動機構13の駆動に係る特性、また凸部の配列領域、凸部上端の面積に応じて、回転角度(θB)を例えばθD±0.1°となる範囲で設定してもよい。さらに好ましくは、θD±0.06°となる範囲で設定してもよい。
 また、位置決定部222は、回転テーブル11の回転後の基板100の上方の位置を、点着ヘッド12を配置する位置として決定する。点着処理装置10には仮想的に座標空間が設定されており、位置決定部222は、点着位置に配置される基板100のXY座標においてZ方向に所定の距離だけ上部に位置する座標を、点着ヘッド12の位置として決定する。ここで、基板や点着ヘッド12の座標とは、各部材の代表点が位置する座標をさす。
 なお、位置決定部222は、撮像画像における基板100の位置や向きに応じて、点着ヘッド12の位置(座標)を補正してもよい。
 続いて、製造装置1におけるスポット溶液の点着処理の流れについて、図8を参照して説明する。図8は、本発明の一実施の形態に係る分析チップの製造装置におけるスポット溶液の点着処理について説明するフローチャートである。
 まず、基板100は、表面処理が施され、その後回転テーブル11に載置される。表面処理では、選択結合性物質を基板表面に固定化するために必要な官能基導入等の処理が行われる。例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)製の基板の場合は、アルカリ性水溶液によるPMMAの側鎖の加水分解が実施される。
 製造装置1では、ピン122の配列方向を検出するため、第1撮像部14が、点着ヘッド12の画像を撮像する(ステップS101)。
 その後、角度算出部221は、点着ヘッド12の撮像画像に基づいて、ピン122の配列方向を検出する(ステップS102)。角度算出部221は、上述したようにして、ピン122の配列から、所定の方向に並ぶすべてのピン122を通過する直線LPを生成する(図6参照)。
 角度算出部221は、生成した直線LPと、点着ヘッド12の移動方向と平行な直線LNとがなす角度θP(配列角度)を算出する(ステップS103)。ステップS103において算出した配列角度を記憶部23に記憶し、点着ヘッド12が交換されるまで、当該配列角度を使用することが可能である。
 ここで、制御部24は、回転テーブル11に載置された複数の基板100に対し、点着処理番号nを付す。番号nは、回転テーブル11に載置された基板100の数に相当する。番号nの最大値をnMAXとすると、本実施の形態ではnMAX=8となる(図1参照)。制御部24は、点着処理対象の番号nをn=1に設定する(ステップS104)。駆動部21は、制御部24の制御のもと、回転テーブル11を回転させて、n=1の基板100を基準位置(基準位置PB)に移動させる。なお、この際に回転テーブル11に載置される基板100は、スポット溶液が未塗布の基板である。
 ステップS105において、角度算出部221は、n番目の基板100の凸部102の配列方向の配列方向を検出する。この際、第2撮像部15は、基板100の画像を撮像する。角度算出部221は、撮像画像に基づいて、凸部102の配列から、所定の方向に並ぶすべての凸部102を通過する直線LCを生成する(図7参照)。
 角度算出部221は、生成した直線LCと、点着ヘッド12の移動方向と平行な直線LNとがなす角度θCを算出する(ステップS106)。
 その後、位置決定部222が、角度算出部221が算出した角度θP、θCに基づいて、n番目の基板100の配置(回転テーブル11の回転角度)、及び、移動機構13による点着ヘッド12の配置(移動位置)を決定する(ステップS107)。位置決定部222は、基準位置PBから角度θPと角度θCとの差分θDが最小となる回転角度で回転テーブル11を回転させた位置を、点着対象の基板100の位置に決定する。また、位置決定部222は、差分θDが最小となる回転角度で回転後の基板100の上方の位置を、点着ヘッド12を配置する位置として決定し、記憶部23に記録する。
 次に、制御部24は、基板100の番号nの値を1増やす(ステップS108)。
 その後、制御部24は、再設定後の番号nが、最大値nMAX(ここではn=8)より大きいか否かを判断する(ステップS109)。制御部24は、nがnMAX以下であると判断した場合(ステップS109:No)、ステップS105に戻り、再設定後の番号nに対応する基板100への処理を実行する。これに対し、制御部24は、nがnMAXより大きいと判断した場合(ステップS109:Yes)、回転テーブル11に載置されたすべての基板100において、制御部24は、点着処理を実施する(ステップS110)。駆動部21は、点着ヘッド12をスポット溶液保持部16に移動させて、ピン122にスポット溶液を付着させる(図4参照)。ピン122にスポット溶液を付着させた後、制御部24の制御のもと、点着対象の基板100に応じて回転テーブル11を回転させ、移動機構13によって点着ヘッド12を移動させることによって、n番目の基板100、及び、点着ヘッド12を、ステップS107において決定された位置(記憶部23に記録された位置)に配置する。制御部24は、基板100及び点着ヘッド12を配置後、点着ヘッド12をZ方向に下して、凸部102にスポット溶液を接触させて点着する(図5参照)。制御部24は、上述した処理を、予め設定された順(例えば、n=1、2、3、・・・、n)に各基板100の点着処理を実施する。
 また、ステップS109においてnがnMAXより大きいと判断された場合(ステップS109:Yes)、ステップS110に移行する前に、記憶部23に記録した位置において、再度、第2撮像部15により凸部の配列方向の検出を行い、記憶部23に記録された位置が適切であるか否かを確認する位置確認ステップを加えることもできる。
 上述した実施の形態では、点着ヘッド12に配設されるピン122の配列方向と、基板100の凸部102の配列方向を検出し、各配列方向が揃う位置に回転テーブル11、及び点着ヘッド12を移動させて点着処理を実施するようにした。本実施の形態によれば、各ピン122の位置と、凸部102の位置との位置ずれの発生を抑制した点着処理が実施されるため、複数のピンを用いて複数の凸部にスポット溶液を点着する際に、スポット溶液を各凸部に確実に点着することができる。
 なお、上述した実施の形態において、スポット溶液との接触によって凸部の上端面にスポット溶液を付着させるピンに代えて、インクジェット法によって、内部からスポット溶液を吐出するノズルを用いて、凸部102にスポット溶液を点着するようにしてもよい。
 また、上述した実施の形態では、ピン122の画像、凸部102の画像からそれぞれの配列方向を検出する例を説明したが、保持部121やベース部101に、ピン122及び凸部102の配列方向を示す標識部を設け、この標識部を検出して各配列方向を検出するようにしてもよい。標識部は、配列方向を検出することが可能であれば、文字でもよいし、四角(□)、丸(〇)、直線(-)等の図や、これらの組み合わせであってもよい。
 また、上述した実施の形態では、ピン122の本数と、基板100の凸部102の数とが同じであり、一回の点着処理で、一つの基板100に対する点着が完了する例を説明したが、ピン122の本数が凸部102の数よりも少ない場合は、点着ヘッド12を基板100に対して往復させればよく、ピン122の本数が凸部102の数よりも多い場合は、スポット溶液保持部のプレート161が収容するスポット溶液の配置を、凸部に合せる等して、スポット溶液を付着させるピン122を制御すればよい。
(変形例1)
 次に、変形例1について、図9を参照して説明する。図9は、本発明の変形例1に係る分析チップの製造装置の構成を示す図である。変形例1に係る分析チップの製造装置1Aは、上述した分析チップの製造装置1の点着処理装置10に代えて、点着処理装置10Aを備える。分析チップの製造装置1Aにおいて、点着処理装置10A以外の構成は、実施の形態で説明した構成と同様である。
 点着処理装置10Aは、複数の回転テーブル11Aと、点着ヘッド12と、移動機構13と、第1撮像部14と、第2撮像部15と、スポット溶液保持部16と、洗浄部17と、乾燥部18とを備える。第1撮像部14、スポット溶液保持部16、洗浄部17および乾燥部18は、上述した実施の形態と同様である。また、移動機構13は、回転テーブル11Aの配置に応じて第1シャフト131および第2シャフト134の長さが異なる以外は、上述した実施の形態と同様である。
 回転テーブル11Aは、円板状をなし、一つの基板100を載置する。回転テーブル11Aは、制御装置20の制御のもと、中心軸N1のまわりに回転可能である。図9において、中心軸N1は、紙面と直交する方向(Z方向)に延びる。回転テーブル11Aにおける基板100の載置面は、XY平面と平行である。また、回転テーブル11Aに基板100が載置された状態において、中心軸N1は、基板100を通過する。本変形例1では、中心軸N1が、基板100の重心を通過する例について説明するが、これに限らず、重心からずれた位置を通過してもよい。
 本変形例1において、第2撮像部15は、各回転テーブル11Aに対して移動可能に設けられる。第2撮像部15は、図示しない移動機構によって移動する。第2撮像部15は、点着ヘッド12に取り付けて、該点着ヘッド12と一緒に移動してもよいし、点着ヘッド12とは別に移動機構13に沿って移動するようにしてもよいし、移動機構13とは別の公知の移動機構を用いてもよい。
 演算部22は、基板100の画像に基づいて、回転テーブル11Aの回転量を決定する演算処理を実行する。具体的には、角度算出部221が、点着ヘッド12に配設されるピン122の配列方向(上述した直線LPに相当)と点着ヘッド12の移動方向(上述した直線LNに相当)とがなす角度θP1(上述した角度θPに相当)、及び、基板100の凸部102の配列方向(例えば上述した直線LCに相当)と点着ヘッド12の移動方向とがなす角度θC1(上述した角度θCに相当)をそれぞれ算出する。ここで、角度算出部221は、基板100の凸部102の配列方向と点着ヘッド12の移動方向とがなす角度θC1を、回転テーブル11Aごとに算出する。
 その後、位置決定部222は、角度算出部221が算出した角度に基づいて、回転テーブル11Aの中心軸N1まわりの回転角度を決定する。具体的には、位置決定部222は、角度θP1と角度θC1との差(差分θD1)を算出し、当該差分θD1が最小となる回転テーブル11Aの回転角度(θB1)を決定する。なお、本変形例1において、移動機構13による点着ヘッド12の移動位置は、第2撮像部15が撮像した基板100の画像に基づいて決定される位置である。この移動位置は、例えば基板100の輪郭を抽出し、該輪郭と点着ヘッド12との位置合わせを行って決定される。また、この移動位置は、各回転テーブル11Aの中心軸N1の位置に基づいて回転テーブル11Aごとに決定される。
 点着対象の基板100を載置する回転テーブル11Aは、制御装置20の制御のもと、位置決定部222が決定した回転角度で回転テーブル11Aを回転させる。
 移動機構13は、制御装置20の制御のもと、点着ヘッド12を、上述した移動位置に移動させる。移動機構13は、駆動によって、点着ヘッド12を、X方向、Y方向およびZ方向に移動させる。点着ヘッド12は、移動位置においてZ方向に昇降することによって、基板100の凸部102にスポット溶液が点着される。
 上述した変形例1では、点着ヘッド12に配設されるピン122の配列方向と、回転テーブル11Aに載置された基板100の凸部102の配列方向を検出し、各配列方向が揃う位置に回転テーブル11Aを回転させて点着処理を実施するようにした。本変形例1によれば、各ピン122の位置と、凸部102の位置との位置ずれの発生を抑制した点着処理が実施されるため、複数のピンを用いて複数の凸部にスポット溶液を点着する際に、スポット溶液を各凸部に確実に点着することができる。
 なお、上述した変形例1では、一つの第2撮像部15を、各回転テーブル11Aに対して移動可能に設ける構成を例に説明したが、複数設けてもよいし、第2撮像部15を各回転テーブル11Aに対して個別に設けてもよい。
(変形例2)
 次に、変形例2について、図10を参照して説明する。図10は、本発明の変形例2に係る分析チップの製造装置の構成を模式的に示す図である。変形例2に係る分析チップの製造装置1Bは、上述した分析チップの製造装置1の点着処理装置10に代えて、点着処理装置10Bを備える。分析チップの製造装置1Bにおいて、点着処理装置10B以外の構成は、実施の形態で説明した構成と同様である。
 点着処理装置10Bは、複数の回転テーブル11Bと、回転テーブル11Bを保持する保持テーブル11Cと、点着ヘッド12と、移動機構13と、第1撮像部14と、第2撮像部15と、スポット溶液保持部16と、洗浄部17と、乾燥部18とを備える。第1撮像部14、第2撮像部15、スポット溶液保持部16、洗浄部17および乾燥部18は、上述した実施の形態と同様である。
 回転テーブル11Bは、円板状をなし、一つの基板100を載置する。回転テーブル11Bは、制御装置20の制御のもと、中心軸N2のまわりに回転可能である。図10において、中心軸N2は、紙面と直交する方向(Z方向)に延びる。回転テーブル11Bにおける基板100の載置面は、XY平面と平行である。また、回転テーブル11Bに基板100が載置された状態において、中心軸N2は、基板100を通過する。本変形例2では、中心軸N2が、基板100の重心を通過する例について説明するが、これに限らず、重心からずれた位置を通過してもよい。
 保持テーブル11Cは、円板状をなし、各回転テーブル11Bを中心軸N2のまわりに回転自在に保持する。保持テーブル11Cは、制御装置20の制御のもと、中心軸N3を回転軸として回転可能である。図10において、中心軸N3は、紙面と直交する方向(Z方向)に延びる。保持テーブル11Cにおいて、回転テーブル11Bは、中心軸N3の周りに配置される。この際、中心軸N3は、回転テーブル11Bを通過しない。
 保持テーブル11Cは、中心軸N3のまわりに回転することによって、点着対象の基板100が載置された回転テーブル11Bを、第2撮像部15による撮像位置に配置する。撮像位置は、例えば、回転テーブル11Bの中心軸N2が、基準位置PB上に位置するように設定される。本変形例2において、第2撮像部15は、点着ヘッド12が点着を行う位置に配置された基板100の撮像を行う。
 変形例2において、演算部22は、基板100の画像に基づいて、回転テーブル11Bの回転量や、移動機構13による点着ヘッド12の配置を決定する演算処理を実行する。具体的には、変形例1と同様にして、位置決定部222が、点着位置に配置された回転テーブル11B上の基板100について、角度θP1と角度θC1との差(差分θD1)を算出し、当該差分θD1が最小となる回転テーブル11Bの回転角度(θB1)を決定する。
 点着対象の基板100を載置する回転テーブル11Bは、制御装置20の制御のもと、位置決定部222が決定した回転角度で回転テーブル11Bを回転させる。
 移動機構13は、制御装置20の制御のもと、点着ヘッド12を移動させる。移動機構13は、駆動によって、点着ヘッド12を、X方向、Y方向及びZ方向に移動させる。点着ヘッド12は、基準位置PB上に位置する回転テーブル11Bに対してZ方向に昇降することによって、基板100の凸部102にスポット溶液が点着される。
 上述した変形例2では、点着ヘッド12に配設されるピン122の配列方向と、回転テーブル11Bに載置された基板100の凸部102の配列方向を検出し、各配列方向が揃う位置に回転テーブル11Bを回転させて点着処理を実施するようにした。本変形例2によれば、各ピン122の位置と、凸部102の位置との位置ずれの発生を抑制した点着処理が実施されるため、複数のピンを用いて複数の凸部にスポット溶液を点着する際に、スポット溶液を各凸部に確実に点着することができる。
(変形例3)
 次に、変形例3について、図11を参照して説明する。図11は、本発明の変形例3に係る分析チップの製造装置の構成を模式的に示す図である。変形例3に係る分析チップの製造装置1Cは、上述した分析チップの製造装置1の点着処理装置10に代えて、点着処理装置10Cを備える。分析チップの製造装置1Cにおいて、点着処理装置10C以外の構成は、実施の形態で説明した構成と同様である。
 点着処理装置10Cは、複数の回転テーブル11Bと、回転テーブル11Bを保持する保持テーブル11Dと、点着ヘッド12と、移動機構13と、第1撮像部14と、第2撮像部15と、スポット溶液保持部16と、洗浄部17と、乾燥部18とを備える。回転テーブル11B、第1撮像部14、第2撮像部15、スポット溶液保持部16、洗浄部17および乾燥部18は、上述した実施の形態と同様である。
 保持テーブル11Dは、Y方向に延び、各回転テーブル11Bを中心軸N2のまわりに回転自在に保持する。保持テーブル11Dは、制御装置20の制御のもと、回転テーブル11BをY方向に移動させる。保持テーブル11Dは、回転テーブル11Bを一方向(図11では下方向)に移動させて、複数の基板100を、点着ヘッド12による点着位置に順次配置する。
 変形例3において、演算部22は、基板100の画像に基づいて、回転テーブル11Bの回転量や、移動機構13による点着ヘッド12の配置を決定する演算処理を実行する。具体的には、変形例1と同様にして、位置決定部222が、点着位置に配置された回転テーブル11B上の基板100について、角度θP1と角度θC1との差(差分θD1)を算出し、当該差分θD1が最小となる回転テーブル11Bの回転角度(θB1)を決定する。
 点着対象の基板100を載置する回転テーブル11Bは、制御装置20の制御のもと、位置決定部222が決定した回転角度で回転される。
 移動機構13は、制御装置20の制御のもと、点着ヘッド12を移動させる。移動機構13は、駆動によって、点着ヘッド12を、X方向、Y方向及びZ方向に移動させる。点着ヘッド12は、基準位置PB上に位置する回転テーブル11Bに対してZ方向に昇降することによって、基板100の凸部102にスポット溶液が点着される。
 上述した変形例3では、点着ヘッド12に配設されるピン122の配列方向と、回転テーブル11Bに載置された基板100の凸部102の配列方向を検出し、各配列方向が揃う位置に回転テーブル11Bを回転させて点着処理を実施するようにした。本変形例3によれば、各ピン122の位置と、凸部102の位置との位置ずれの発生を抑制した点着処理が実施されるため、複数のピンを用いて複数の凸部にスポット溶液を点着する際に、スポット溶液を各凸部に確実に点着することができる。
 回転テーブル11Bを移動させる保持テーブル11Dは、変形例2、3に係る構成に限らず、回転テーブル11BをX方向に移動させる構成や、一部が湾曲した経路で回転テーブル11Bを移動させる構成等を採用することができる。
 本発明に係る分析チップの製造装置、分析チップの製造装置の作動方法、及び分析チップの製造方法は、複数のピンを用いて複数の凸部にスポット溶液を点着する際に、スポット溶液を各凸部に確実に点着するのに有用である。
 1、1A、1B、1C 分析チップの製造装置
 10、10A、10B、10C 点着処理装置
 11、11A、11B 回転テーブル
 11C、11D 保持テーブル
 12 点着ヘッド
 13 移動機構
 14 第1撮像部
 15 第2撮像部
 16 スポット溶液保持部
 17 洗浄部
 18 乾燥部
 20 制御装置
 21 駆動部
 22 演算部
 23 記憶部
 24 制御部
 100 基板
 101 ベース部
 102 凸部
 121 保持部
 122 ピン
 131 第1シャフト
 132 第1移動部
 133 第2移動部
 134 第2シャフト
 161 プレート
 162 穴部
 221 角度算出部
 222 位置決定部

Claims (13)

  1.  複数種類の選択結合性物質がそれぞれ個別に塗布される複数の凸部を有する基板を備える分析チップの製造装置であって、
     中心軸のまわりに回転する回転テーブルであって、前記選択結合性物質が未塗布の基板が載置される回転テーブルと、
     前記選択結合性物質を前記基板上の各凸部に点着させる複数の点着部材を有し、前記回転テーブルの上部に平行に位置する走査平面を移動可能な点着ヘッドと、
     前記回転テーブルの回転及び前記点着ヘッドの前記走査平面の移動、並びに前記基板上の凸部への前記選択結合性物質の塗布を、前記基板ごとに制御する制御部と、
     を備え、
     前記制御部は、
     前記回転テーブルの中心軸方向からみて、前記点着ヘッドの各点着部材と当該各点着部材に対応する前記基板上の凸部とが重なり合う位置に、前記回転テーブルを回転及び/又は前記点着ヘッドを移動させ、各凸部に前記選択結合性物質を塗布させる、
     ことを特徴とする分析チップの製造装置。
  2.  前記基板上の複数の凸部及び前記点着ヘッドに配置された前記複数の点着部材の少なくとも一部は、いずれも直線上に配列されており、
     前記点着ヘッドは、前記走査平面において、互いに交差する二方向に移動可能であり、
     前記制御部は、
     前記点着ヘッドに配置された前記複数の点着部材を通過する直線と平行な第1の配列方向と、前記点着ヘッドが移動可能な一の方向とがなす第1の角度を演算し、
     前記回転テーブルに載置された基板上に配列された複数の凸部を通過する直線と平行であり、前記中心軸から外側に向かって形成される第2の配列方向と、前記点着ヘッドが移動可能な前記一の方向とがなす第2の角度を演算し、
     前記第1の角度と前記第2の角度との差が最小になるように前記回転テーブルを回転させる、
     ことを特徴とする請求項1に記載の分析チップの製造装置。
  3.  前記点着ヘッドを撮像する第1の撮像部と、
     前記回転テーブルに載置された前記基板を撮像する第2の撮像部と、
     を備え、
     前記制御部は、
     前記第1の撮像部が撮像した第1の画像に基づいて、前記第1の配列方向を検出し、
     前記第2の撮像部が撮像した第2の画像に基づいて、前記第2の配列方向を検出する、
     ことを特徴とする請求項2に記載の分析チップの製造装置。
  4.  前記制御部は、
     前記第1の画像に基づいて前記点着ヘッドの前記複数の点着部材の位置を検出することによって、前記第1の配列方向を検出する、
     ことを特徴とする請求項3に記載の分析チップの製造装置。
  5.  前記制御部は、
     前記第2の画像に基づいて前記基板上の複数の凸部の位置を検出することによって、前記第2の配列方向を検出する、
     ことを特徴とする請求項3に記載の分析チップの製造装置。
  6.  前記制御部は、
     前記第2の画像に基づいて前記基板上に形成される標識部を検出することによって、前記第2の配列方向を検出する、
     ことを特徴とする請求項3に記載の分析チップの製造装置。
  7.  前記回転テーブルには、複数の前記基板が載置され、
     各基板は、前記回転テーブルの前記中心軸が通過する位置とは異なる位置に載置される、
     ことを特徴とする請求項1に記載の分析チップの製造装置。
  8.  複数の前記回転テーブルが設けられ、
     各回転テーブルには、一つの前記基板が載置される、
     ことを特徴とする請求項1に記載の分析チップの製造装置。
  9.  前記回転テーブルに載置された基板には、前記回転テーブルの前記中心軸が通過する、
     ことを特徴とする請求項8に記載の分析チップの製造装置。
  10.  前記回転テーブルの前記中心軸は、前記基板の重心を通過する、
     ことを特徴とする請求項9に記載の分析チップの製造装置。
  11.  各回転テーブルを各々の中心軸のまわりに回転自在に保持する保持テーブル、
     を備えることを特徴とする請求項8に記載の分析チップの製造装置。
  12.  複数種類の選択結合性物質がそれぞれ個別に塗布される複数の凸部を有する基板を備える分析チップの製造装置であって、中心軸のまわりに回転する回転テーブルであって、前記選択結合性物質が未塗布の基板が載置される回転テーブルと、前記選択結合性物質を前記基板上の各凸部に点着させる複数の点着部材を有し、前記回転テーブルの上部に平行に位置する走査平面を移動可能な点着ヘッドと、前記回転テーブルの回転及び前記点着ヘッドの前記走査平面の移動並びに各凸部への前記選択結合性物質の塗布を制御する制御部と、を備える製造装置の作動方法であって、
     前記制御部が、前記回転テーブルの中心軸方向からみて、前記点着ヘッドの各点着部材と当該各点着部材に対応する前記基板上の凸部とが重なる位置への前記回転テーブルの回転及び/又は前記点着ヘッドの移動、並びに各凸部に前記選択結合性物質を塗布させる処理を前記基板ごとに実行する、
     ことを特徴とする分析チップの製造装置の作動方法。
  13.  選択結合性物質が未塗布の基板が載置される回転テーブルの中心軸方向からみて、複数種類の前記選択結合性物質を前記基板上の各凸部に個別に塗布させる複数の点着部材を有し、前記回転テーブルの上部に平行に位置する走査平面を移動可能な点着ヘッドの各点着部材と当該各点着部材に対応する前記基板上の凸部とが重なる位置への前記回転テーブルの回転及び/又は前記点着ヘッドの移動、並びに各凸部に前記選択結合性物質を塗布させる処理を前記基板ごとに実行する、
     ことを特徴とする分析チップの製造方法。
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