JP2002238543A - プローブ溶液吐出用の液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体の不吐出が発生しない確実な状態で液体
吐出を行なうことで、吐出口から液体を担体の所定位置
に吐出させてプローブのスポットを形成する方法の利点
を生かしつつ、より確実かつ精密な担体上でのプローブ
スポットの形成を可能とするプローブ溶液吐出用の液体
吐出装置を提供すること。 【解決手段】 液体吐出ユニットの複数の吐出口からプ
ローブ溶液の液体を吐出させて担体上にプローブ溶液の
スポットを形成して、固定化プローブチップを製造する
際に、各吐出口からの予備吐出を行い、その吐出状態を
吐出された液体を光学的に検知することで判断して不吐
出の吐出口を特定して、その吐出口に対して吐出回復操
作を行ってから、固定化プローブチップ調製用の担体上
に所定のパターンに従って各吐出口からの液体の付与を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＤＮＡプローブな
どのプローブの溶液を、精密かつ確実に担体の所定位置
に付着させて、プローブスポットの所定配列を担体上に
形成した固定化プローブチップを調製するためのプロー
ブ溶液吐出用の液体吐出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プローブ溶液の吐出方法に関して
は、特開平１１−１８７９００号公報の様な方法が知ら
れている。これは、インクジェット法を利用した吐出方
法である。このようなインクジェット法を利用した固定
化プローブチップの製造は、例えば、 インクジェット
ヘッドの微細な吐出口からプローブ溶液を担体上の所定
位置に吐出させ、得られたプローブ溶液の付着スポット
に対して乾燥等の工程を行うことで各スポット内のプロ
ーブを担体表面に固定することにより行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のようなインクジ
ェット法による液体吐出では吐出される液体量が微量で
あり、プローブ自体がが高価である場合や、その入手量
が微量である場合などにおいて特に有効である。そこ
で、インクジェット法による固定化プローブチップの製
造では、担体上での１つのプローブスポットを調製する
ための液量を最小限に留め、かつスポットの配列密度を
高くするほど、製造効率の向上やチップ単価の低減化が
より可能なる。

【０００４】例えば、１液体で１つのスポットを担体上
に形成させる場合には、消費されるプローブ溶液の量も
格段に少なく、また、スポット径も小さくなるので高配
列密度を達成できる。

【０００５】ところが、１液的で１スポットを形成する
場合に、吐出口からの液体の不吐出が生じると、担体上
への所望のスポットの形成が不可能となり、検査用の固
定化プローブチップとしての品質の低下が避けられな
い。また、２液体以上の必要とされる液体数によって１
スポットを担体上に形成する場合でも、液体の不吐出が
生じた場合には、検査に必要な量をスポット中に確保で
きない場合が生じる。

【０００６】ＤＮＡ等の物質をプローブとして用いた固
定化プローブチップは、非常に精度の高いスクリーニン
グ技術が要求されるバイオテクノロジーの分野において
主に利用されるものであり、インクジェット法を用いる
場合において吐出口からの不吐出が生じた場合には、要
求される精度に対応した固定化プローブチップを製造で
きない場合が生じる。

【０００７】本発明の目的は、液体の不吐出が発生しな
い確実な状態で液体吐出を行なうことで、吐出口から液
体を担体の所定位置に吐出させてプローブのスポットを
形成する方法の利点を生かしつつ、より確実かつ精密な
担体上でのプローブスポットの形成を可能とするプロー
ブ溶液吐出用の液体吐出装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のプローブ溶液用
の液体吐出装置は、プローブを含有するプローブ溶液を
吐出する複数の吐出口を有する吐出ヘッドと、該吐出ヘ
ッドに所定の吐出口からの液体の吐出を指令する吐出信
号を入力する吐出信号出力手段と、該吐出ヘッドに対す
るプローブ固定用担体の相対位置を制御する担***置制
御手段とを有するプローブ溶液吐出装置であって、前記
該吐出ヘッドに各吐出口からの液体に予備吐出を行わせ
る信号を出力する予備吐出信号出力手段と、該予備吐出
された液体を光学的に検知する液体検知手段と、前記吐
出口からの液体の不吐出状態を回復させるための処理を
行う吐出回復手段と、該液体検知手段による検知情報
と、前記吐出ヘッドに出力された予備吐出を行わせる信
号に関する情報とから、液体の吐出が検知されなかった
不吐出の吐出口の有無の判断を行い、該判断に基づい
て、以下の動作（１）及び（２）： （１）前記プローブ固定用担体と前記吐出ヘッドとの位
置関係を制御し、該吐出ヘッドから該プローブ固定用担
体の所定位置にプローブ溶液の液体を付与するための信
号を前記担***置制御手段および前記吐出信号出力手段
に出力する、（２）前記液体の吐出が検知されなかった
吐出口に対して吐出回復処理を行う指令を前記吐出回復
手段に出力するを行う不吐出判断手段と、を有すること
を特徴とするプローブ溶液吐出用の液体吐出装置であ
る。

【０００９】また、本発明にかかるプローブ溶液の吐出
方法は、プローブを含有するプローブ溶液を吐出する複
数の吐出口を有する吐出ヘッドと、該吐出ヘッドに所定
の吐出口からの液体の吐出を指令する吐出信号を入力す
る吐出信号出力手段と、該吐出ヘッドに対するプローブ
固定用担体の相対位置を制御する担***置制御手段とを
有するプローブ溶液吐出装置を用いたプローブ溶液の吐
出方法であって、前記吐出ヘッドに予備吐出信号出力手
段から信号を出力して、各吐出口からの液体の予備吐出
を行わせ、該予備吐出された液体を液体検知手段により
光学的に検知する工程と、該液体検知手段による検知情
報と、前記吐出ヘッドに出力された予備吐出を行わせる
信号に関する情報とから、液体の吐出が検知されなかっ
た不吐出の吐出口の有無の判断を不吐出判断手段により
行い、該判断に基づいて、以下の動作（１）及び
（２）： （１）前記プローブ固定用担体と前記吐出ヘッドとの位
置関係を制御し、該吐出ヘッドから該プローブ固定用担
体の所定位置にプローブ溶液の液体を付与するための信
号を前記担***置制御手段および前記吐出信号出力手段
に出力する、（２）前記液体の吐出が検知されなかった
吐出口に対して吐出回復処理を行なわせる信号を前記吐
出回復手段に出力する、を行う工程とを有することを特
徴とするプローブ溶液の吐出方法である。

【００１０】本発明にかかる液体吐出装置及びそれを用
いた吐出方法によれば、液体吐出信号が印加された場合
に不吐出を生じる吐出口を予め検知して、これに対して
吐出回復処理を施して、良好な吐出状態としてから、担
体へのプローブ溶液の吐出を行わせる機構を有するの
で、この装置を用いることで、確実な吐出操作が行え、
精度よい固定化プローブチップを高歩留まりで製造する
ことが可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明にかかる液体吐出装置は、
プローブ溶液を液体として吐出する複数の吐出口を有す
る吐出ヘッドと、該吐出ヘッドに所定の吐出口からの液
体の吐出を指令する吐出信号を入力する吐出信号出力手
段と、該吐出ヘッドに対するプローブ固定用担体の位置
を制御する担***置制御手段とを有して構成されてい
る。

【００１２】この吐出ヘッドとしては、多数の吐出口が
直線状に配列された吐出口列を有するものが好適に利用
される。

【００１３】また、吐出ヘッドにおける液体の吐出方式
としては、インクジェット法において利用されている各
種方式を用いることができる。例えば、吐出口をその一
部として構成されたノズルに液体吐出のためのエネルギ
ーを付与する吐出エネルギー付与手段を設け、この吐出
エネルギー付与手段から吐出エネルギーをノズル内に供
給された液体に付与することで、液体を吐出口から吐出
させる方式を好適に利用できる。この吐出エネルギー付
与手段としては、例えば圧電素子やヒーター素子などを
利用することができる。

【００１４】本発明にかかる液体吐出装置は、更に、予
備吐出信号出力手段と、予備吐出された液体の液体受け
と、液体検知手段と、吐出回復手段と、不吐出判断手段
とを有する。

【００１５】予備吐出信号出力手段は、吐出口からの液
体の吐出状態を予め判断するための予備吐出を吐出ヘッ
ドに行わせるための指令を発するものである。なお、こ
の予備吐出信号出力手段は、吐出信号出力手段と一体に
構成されていてもよい。

【００１６】予備吐出信号出力手段から入力された指令
に従って吐出ヘッドの吐出口から予備的に吐出された液
体は、担体などには付与されずに液体受に直接飛ばされ
てそに回収される。

【００１７】液体検知手段は、各吐出口からの液体の予
備吐出、すなわち吐出口での吐出動作が良好かどうかを
判断するための吐出動作において液体が実際に吐出され
たかどうかを検知するものである。この液体検知手段と
しては、一対の検知用光線の照射手段と受光手段とから
なる液体検知用ユニット、例えば光学式投光・受光ユニ
ットを有するものが好適に利用できる。

【００１８】このような液体検知ユニットは、検知用の
光線の光路が、予備吐出されて液体受けに回収される液
体の軌道を横切る位置関係で設けられる。複数の液体検
知ユニットを用いて液体検知手段を構成することができ
るが、装置の小型化等を考慮した場合は、１つの液体検
知用ユニットを移動手段によって移動可能に設ける構成
が好ましい。このような移動可能な態様を用いること
で、多数の吐出口からなる吐出口配列の一端から他端へ
順次１吐出口ずつ液体を予備吐出させる順次吐出指令を
予備吐出信号出力手段に入力した際に、液体検知ユニッ
トを、この順次吐出指令による各吐出口からの液体吐出
のタイミングに追従してその位置を移動手段によって移
動させる構成を好適に用いることができる。

【００１９】このような単一の液体検知ユニットと液体
検知ユニット移動手段との組合せを設けることで、例え
ば、一定のピッチで精密に配列された複数の吐出口から
なる列の一端から他端へ向けて１吐出口ずつ順次液体を
予備吐出させる信号を吐出ヘッドの各吐出口に対応して
設けられた吐出エネルギー発生手段に順次印加していく
際に、その吐出信号情報（吐出口の位置に関する情報）
に追従して、液体検知ユニットを吐出口列に沿って移動
するようにして、効率的な液体検知を行うことができ
る。

【００２０】担***置制御手段は、吐出ヘッドに対する
プローブ固定用の担体の位置を制御するする手段であ
り、吐出ヘッドおよび担体を保持するステージの少なく
とも一方の移動および位置調整を行う制御系を有するも
のである。プローブ固定用担体を保持するステージとし
ては、ステージのステージ面（担体面）と同方向におけ
る位置を、吐出口列における各吐出口配列ピッチ単位で
制御し得る精密なステージ位置制御手段を有するものが
好適に利用できる。

【００２１】このような位置制御手段は、例えば、吐出
ヘッドを移動させるキャリッジと、担体を保持し、かつ
担体の位置を制御し得るステージと、これらの動作を制
御するコンピュータなどを用いた制御手段等から構成す
ることができる。

【００２２】不吐出判断手段は、液体検知手段からの予
備吐出された液体の有無に関する情報と、予備吐出信号
出力手段から吐出ヘッドに入力された指令に関する情報
とに基づいて、不吐出の有無の判断と、不吐出が生じた
吐出口の特定を行うものである。この不吐出判断手段で
の判断に基づいて、吐出ヘッドからのプローブ溶液の担
体への吐出を行ってよいかどうかの指令が、吐出回復手
段、吐出信号出力手段及び担***置制御手段に入力され
る。

【００２３】例えば、不吐出の吐出口があった場合は、
吐出回復手段に吐出回復処理を行う指令が入力され、不
吐出の吐出口がない場合は、所定の吐出口から吐出信号
情報に応じてプローブ溶液を担体の所定位置に付与す
る。吐出回復操作としては、ノズルの開口側から吸引を
行う操作及び再度予備吐出する操作などがあり、２以上
の操作を組合せてもよい。

【００２４】なお、液体検知手段によって検知された予
備吐出の有無の情報は記憶手段に記憶させておき、この
記憶された情報に従って吐出回復操作または担体へのプ
ローブ溶液の吐出操作を指令するようにすることができ
る。

【００２５】このような、不吐出判断手段は、液体検知
手段からの入力された情報を必要に応じて記録した上で
処理して不吐出の判断等の操作を行うプログラムを有す
るコンピュータなどから構成することができる。

【００２６】なお、担体上に固定されたプローブは、特
定のターゲット（標的）によって認識され得るもので、
しばしばリガンドと呼ばれる表面固定分子である。更
に、このプローブには、特定の標的によって認識され得
るオリゴヌクレオチドやポリヌクレオチド、あるいはそ
の他のポリマーなどが含まれる。文脈に依存して、用語
「プローブ」は、個々のポリヌクレオチド分子などのプ
ローブ機能を有する分子、および分散した位置に表面固
定された同じ配列のポリヌクレオチドなどの同じプロー
ブ機能を有する分子の集団の両方をいう。プローブおよ
び標的は、しばしば、文脈に依存して交換可能に使用さ
れ、プローブは、リガンド−抗リガンド対の一部として
標的と結合し得るか、または結合するようになり得るも
のである。本発明におけるプローブ及び標的は、天然に
おいて見出されるような塩基、またはそのアナログを含
み得る。

【００２７】また、担体上に支持されるプローブの一例
としては、標的核酸とハイブリダイゼーション可能な塩
基配列よりなるオリゴヌクレオチドの一部に、リンカー
を介して蛍光色素と、担体との結合物とを有するもの
で、担体との結合部において担体表面に連結された構造
を有するもとを挙げることができる。なお、このようか
構成の場合における蛍光色素と担体との結合部のオリゴ
ヌクレオチドの分子内での位置は、所望とするハイブリ
ダイゼーション反応を損なわない範囲内において特に限
定されない。

【００２８】本発明の方法が適用されるプローブ・アレ
イに採用されるプローブは、その使用目的に応じて、適
宜選択されるものであるが、本発明の方法を好適に実施
する上では、製造される前記二次元プローブ・アレイ
が、そのプローブはＤＮＡ、ＲＮＡ、ｃＤＮＡ（コンプ
リメンタリーＤＮＡ）、ＰＮＡ、オリゴヌクレオチド、
ポリヌクレオチド、その他の核酸、オリゴペプチド、ポ
リペプチド、タンパク質、酵素、酵素に対する基質、抗
体、抗体に対するエピトープ、抗原、ホルモン、ホルモ
ンレセプター、リガンド、リガンドレセプター、オリゴ
糖及びポリ糖のから選択される少なくとも１種であるこ
とが好ましい。

【００２９】一方、本発明の方法により製造されるプロ
ーブ・アレイは、担体表面に結合可能な構造を有したプ
ローブを含んでいることが好ましく、この担体上へのプ
ローブの固定は、前記プローブを担体表面に結合させて
なすことが望ましい。

【００３０】その際、プローブが有する前記担体表面に
結合可能な構造は、アミノ基、スルフィドリル基、カル
ボキシル基、水酸基、酸ハライド化物（ハロホルミル
基；−ＣＯＸ）、ハライド化物（−Ｘ）、アジリジン、
マレイミド基、スクシイミド、イソチオシアネート、ス
ルフォニルクロリド（−ＳＯ₂Ｃｌ）、アルデヒド（ホ
ルミル基；−ＣＨＯ）、ヒドラジン及びヨウ化アセトア
ミドなどの有機官能基の少なくとも１種を導入する処理
により形成されたものであることが好ましい。また、プ
ローブ側の担体への結合に必要な構造に応じて、担体の
表面に必要とされる処理を施してもよい。

【００３１】

【実施例】次に、本発明について、図を用いて説明す
る。図１は、本発明にかかる液体吐出装置の第１の構成
の概略図であり、図２は、第２の構成の概略図である。

【００３２】図３は、図１における第１の構成図の光学
式投光・受光ユニットの構成概略と、このユニットと吐
出ヘッドから吐出されたプローブ溶液の液滴の軌道との
関係を示す図である。また、図４は、図２に於ける第２
の構成図の光学式投光・受光ユニットの構成概略と、こ
のユニットと吐出ヘッドから吐出されたプローブ溶液の
液滴の軌道との関係を示す図である。

【００３３】図１において、プローブ溶液を吐出する吐
出ヘッド１０１は、キャリッジ１１１に固定されてお
り、キャリッジ１１１は、精密ガイドレール（Ｘ方向）
１２１に取り付けられている。精密ガイドレール（Ｘ方
向）１２１には、パルスモーターＸ（精密ガイドレール
（Ｘ方向）用）１２２が取り付けられている事により、
キャリッジ１１１は、精密にＸ方向の移動が出来る様に
なっている。プローブ溶液吐出ヘッド１０１は、ノズル
部１０２を有しており、ノズル部１０２は、吐出口を構
成の一部とした多数のノズルを有し、各ノズルの開口端
である吐出口１０３が一定のピッチで精密に配列された
吐出口列を有している。吐出口列は、例えば、図７
（ａ）に示すように直線状に一列形成されていてもよ
く、また、図７（ｂ）のように複数の列として設けられ
ていてもよい。複数の列の場合は、各列（図７（ｂ）で
は縦列）毎に予備吐出と不吐出の検知を行う。あるい
は、光学式投光・受光ユニットで検知できる位置関係に
ある吐出口群ごとに予備吐出を行って不吐出の有無の判
断を行うことができる。例えば、図７における光学式投
光・受光ユニットでの検知用光線の照射方向（Ａ）から
の側面側から見て吐出口が重ならず、光学式投光・受光
ユニットの移動方向（Ｂ）への移動に伴なった液体の有
無の検知が可能であれば、複数の吐出口列について同時
に不吐出の検知を行うことができる。

【００３４】吐出ヘッド１０１の吐出口１０３から吐出
されたプローブ溶液体１０４は、ノズル部１０２の下方
に設置されるプローブ溶液体受け１０５に溜まる様にな
っている。

【００３５】光学式投光・受光ユニット２０１は、柱
（光学式投光・受光ユニット用）２５３を介して精密ス
ライドステージＡ（Ｙ方向）２５１に取り付けられてい
る。精密スライドステージＡ（Ｙ方向）には、パルスモ
ーターＡ（精密スライドステージＡ（Ｙ方向）用）２５
２が取り付けられている事により、光学式投光・受光ユ
ニット２０１は、精密にＹ方向の移動が出来る様になっ
ている。

【００３６】プローブ固定用の担体は３０１は、精密ス
ライドステージＢ（Ｙ方向）３０２にセットされる。精
密スライドステージＢ（Ｙ方向）３０２には、パルスモ
ーターＢ（精密スライドステージＢ（Ｙ方向）用）３０
３が取り付けられている事により、担体３０１は、精密
にＹ方向の移動が出来る様になっている。

【００３７】プローブ溶液リザーバタンク４０１は、ス
タンド４０３により固定・保持されており、チューブ４
０２を介して、プローブ溶液吐出ヘッド１０１と接続さ
れている。

【００３８】吐出ヘッド１０１、パルスモーターＸ（精
密ガイドレール（Ｘ方向用））１２２、光学式投光・受
光ユニット２０１、パルスモーターＡ（精密スライドス
テージＡ（Ｙ方向用））２５２、パルスモーターＡ（精
密スライドステージＡ（Ｙ方向）用）３０３は、ケーブ
ル５０２を介して、コンピュータ５０１に接続されてお
り、全ての機能をコントロールする事ができる。すなわ
ち、このコンピュータ中に、担体への吐出口からの液体
吐出のための指令、吐出口と担体との位置調整、吐出口
と光学式投光・受光ユニットとの位置調整、光学式投光
・受光ユニットにおける液体検知のタイミング、液体検
知による不吐出の有無と不吐出の吐出口の特定及びその
記録、不吐出の吐出口があった場合の吐出回復操作の指
令などのプログラムを設定しておくことで、各種の機能
のコントロールを行うことが可能となる。

【００３９】以上、説明した構成は、全て定盤６０１の
上に構成されている。

【００４０】一方、図２の構成は、図１に於ける光学式
投光・受光ユニット２０１を、光学式投光ユニット２０
１Ａと光学式受光ユニット２０１Ｂとに独立させた方式
を採用したものである。光学式投光ユニット２０１Ａ
は、柱Ａ（光学式投光ユニット用）２５３Ａに取り付け
られており、光学式受光ユニット２０１Ｂは、柱Ｂ（光
学式受光ユニット用）２５３Ｂに取り付けられている。
あとは、図１の構成と同様の構成である。

【００４１】図３は、光学式投光・受光ユニット２０１
の構成を示している。投光素子２１６は、投光部筐体２
１５にセットされている。また、投光部筐体２１５内部
には投光用レンズ２１７が内蔵されている。受光素子２
１２は、投光・受光部筐体２１１にセットされている。
投光・受光部筐体２１１内部には、ハーフミラー２１３
が内蔵されている。投光・受光部筐体２１５の受光素子
２２５の反対側端部には投光・受光用レンズ２１４がセ
ットされている。投光・受光用レンズ２１４から照射さ
れた光は、プローブ溶液体１０４にぶつかると、反射し
て投光・受光用レンズ２１４に戻り、受光素子２１２に
入力される。つまり、不吐出の吐出口があった場合、光
の反射が無いため、受光素子２１２への入力が減少す
る。この時、投光信号をパルスにして、その信号とリン
クさせて、プローブ溶液吐出ヘッド１０１のノズル１０
３を１吐出口づつ駆動し、それにリンクさせて、パルス
モーターＡ（精密スライドステージ（Ｙ方向）用）２５
２を、１吐出口分づつ移動させていく事により、不吐出
の吐出口（各吐出口に特定の番号を付与した場合はその
番号）を特定する事が可能になる。

【００４２】図１ならびに図３の構成で行った際の液体
検知における投光ユニットと受光ユニットにおける投光
信号と受光信号のパターンの一例実施例を図５に示す。
なお、ここで、Ｌ１は約１００ｍｍ、Ｌ４は約１ｍｍ、
投光素子２１６には赤外レーザー素子を、受光素子２１
２にはホトダイオードを使用した。

【００４３】図４は、光学式投光ユニット２０１Ａ、光
学式受光ユニット２０１Ｂの構成を示している。投光素
子２１６、投光用レンズ２１７は、投光部筐体２１５に
セットされている。受光素子２１２、受光用レンズ２２
６は、受光部筐体２２４にセットされている。投光レン
ズ２１７から照射された光は、プローブ溶液体にぶつか
ると、反射してしまうため、受光素子２１２への光の入
力が減少する。この時、投光信号をパルスにして、その
信号とリンクさせて、吐出ヘッド１０１の吐出口１０３
を１吐出口づつ駆動し、それにリンクさせて、パルスモ
ーターＡ（精密スライドステージ（Ｙ方向）用）２５２
を、１吐出口分づつ移動させていく事により、不吐出の
吐出口（（各吐出口に特定の番号を付与した場合はその
番号）を特定する事が可能になる。図２ならびに図４の
構成で行った液体検知における投光ユニットと受光ユニ
ットにおける投光信号と受光信号のパターンの一例実施
例を図６に示す。なお、ここで、Ｌ２は約１００ｍｍ、
Ｌ３は約１０ｍｍ、Ｌ４は約１ｍｍ、投光素子２１６に
は赤外レーザー素子を、受光素子２１２にはホトダイオ
ードを使用した。

【００４４】図４は、光学式投光ユニット２０１Ａ、光
学式受光ユニット２０１Ｂの構成を示している。投光素
子２１６、投光レンズ２１７は、投光部筐体２１５にセ
ットされている。受光素子２１２、受光用レンズ２２６
は、受光筐体２２４にセットされている。投光レンズ２
１７から照射された光は、プローブ溶液滴にぶつかる
と、反射してしまうため、受光素子２１２への光の入力
が減少する。この時、投光信号をパルスにして、その信
号とリンクさせて、プローブ溶液吐出ヘッド１０１のノ
ズル１０３を１ノズルずつ駆動し、それにリンクさせ
て、パルスモーターＡ（精密スライドステージ（Ｙ方
向）用）２５２を、１ノズル分ずつ移動させていくこと
により、不吐出のノズルナンバーを特定することが可能
になる。図２並びに図４の構成で行った第２の実施例を
図６に示す。なお、ここでＬ２は、約１００ｍｍ、Ｌ３
は約１０ｍｍ、Ｌ４は約１ｍｍ、投光素子２１６には、
赤外レーザー素子、受光素子２１２にはホトダイオード
を使用した。

【００４５】次に、実際の動作について、図１及び３の
構成を例にして説明する。

【００４６】まず、上述した構成・検出方法により、不
吐出ノズルの有無およびナンバーを特定する。不吐出ノ
ズルが存在しない場合、プローブ溶液吐出ヘッド１０１
は、ＤＮＡチップ３０１上に移動し、ＤＮＡチップ３０
１い向かってプローブ溶液の吐出をスタートさせる。こ
の時、パルスモーターＸ（ガイドレール用）１２２、プ
ローブ溶液吐出ヘッド１０１の吐出信号の制御は、全て
ＰＣ５０１により行われる。

【００４７】不吐出ノズルが存在した場合、再度その不
吐出ノズルに液体を吐出させる電気信号の印加および吐
出の有無の検出を行う。この動作により、吐出が確認さ
れた場合、不吐出ノズルが存在しない場合と同様にＤＮ
Ａチップの作成に移る。

【００４８】所定回数電気信号の印加を行っても、液体
の吐出が開始しない場合、プローブ溶液吐出ユニット外
部から、プローブ溶液吐出ユニット内に存在するプロー
ブ溶液の吸引を行ない、プローブ溶液吐出ユニット内に
存在する気泡を取り除く。吸引後、再度液体の吐出を試
みる。

【００４９】上記吸引動作により、高い確率で不吐出ノ
ズルから再び吐出を行うことができるが、プローブ溶液
切れ等により不吐出が生じている場合は、以上の回復方
法では液体の吐出を行うことは不可能である。したがっ
て、吸引動作後も不吐出が生じる場合は、不吐出のノズ
ルナンバーを表示し、ＤＮＡチップの作成を中止し、プ
ローブ溶液吐出ユニットに問題があることを知らせる。

【００５０】本発明の装置を用いることで、たとえば高
品質のＤＮＡマイクロチップを歩留まり良く製造するこ
とができる。

【００５１】

【発明の効果】以上、説明した様に、本発明のプローブ
溶液吐出装置によれば、万が一にプローブ溶液吐出ヘッ
ドに不吐出ノズルが発生した場合でも、自動で検出・補
完を行う事が可能となるため、精度良い固定化プローブ
チップを高歩留まりで製造することが可能となり、固定
化プローブチップの価格に低減化を推進することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる液体吐出装置の第１の構成概略
図である。

【図２】本発明にかかる液体吐出装置の第２の構成概略
図である。

【図３】図１における光学式投光・受光ユニットの概
略、ならびに、このユニットとプローブ溶液体との位置
関係を示す図である。

【図４】図２における光学式投光ユニットの概略、なら
びに、このユニットとプローブ溶液体との位置関係を示
す図である。

【図５】図１及び３の構成を用いた第１の実施例を示す
図である。

【図６】図２及び４の構成を用いた第２の実施例を示す
図である。

【図７】（ａ）及び（ｂ）は吐出ヘッドに設けられた吐
出口の配列の一態様を示す図である。

【符号の説明】 １０１ 吐出ヘッド １０２ ノズル部 １０３ 吐出口 １０３ａ 吐出口列 １０４ 吐出プローブ溶液体 １０５ プローブ溶液体受け １２１ 精密ガイドレール（Ｘ方向） １２２ パルスモーターＸ（精密ガイドレール（Ｘ方
向）用） ２０１ 光学式投光・受光ユニット ２０１Ａ 光学式投光ユニット ２０１Ｂ 光学式受光ユニット ２１１ 投光・受光部筐体 ２１２ 受光素子 ２１３ ハーフミラー ２１４ 投光・受光用レンズ ２１５ 投光部筐体 ２１６ 投光素子 ２１７ 投光用レンズ ２２４ 受光部筐体 ２２６ 受光用レンズ ２５１ 精密スライドステージＡ（Ｙ方向） ２５２ パルスモーターＡ（精密スライドステージ
Ａ（Ｙ方向）用） ２５３ 柱（光学式投光・受光ユニット用） ２５３Ａ 柱（光学式投光ユニット用） ２５３Ｂ 柱（光学式受光ユニット用） ３０１ 担体 ３０２ 精密スライドステージＢ（Ｙ方向） ３０３ パルスモーターＢ（精密スライドステージ
Ｂ（Ｙ方向）用） ４０１ プローブ溶液リザーバタンク ４０２ チューブ ４０３ スタンド ５０１ コンピュータ ５０２ ケーブル ６０１ 定盤 Ｌ１ 投光・受光用レンズからプローブ溶液体ま
での距離 Ｌ２ 投光用レンズからプローブ溶液体までの距
離 Ｌ３ プローブ溶液体から受光用レンズまでの距
離 Ｌ４ プローブ溶液体検知位置（担体表面）からノズ
ルまでの距離 点線小矢印 光経路（軌跡） 点線大矢印 プローブ溶液体吐出方向 Ｐ 吐出口配列ピッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C056 EA14 EB08 EB40 EC24 EC54 EC57 FA03 KD06 2C057 DA10 DD02 4B024 AA19 AA20 CA09 HA12 4B029 AA23 BB20 4B063 QA01 QA13 QA18 QQ42 QQ53 QR55 QS34

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プローブを含有するプローブ溶液を吐出
   する複数の吐出口を有する吐出ヘッドと、該吐出ヘッド
   に所定の吐出口からの液体の吐出を指令する吐出信号を
   入力する吐出信号出力手段と、該吐出ヘッドに対するプ
   ローブ固定用担体の相対位置を制御する担***置制御手
   段とを有するプローブ溶液吐出装置であって、 前記吐出ヘッドに、 各吐出口からの液体に予備吐出を行わせる信号を出力す
   る予備吐出信号出力手段と、 該予備吐出された液体を光学的に検知する液体検知手段
   と、 前記吐出口からの液体の不吐出状態を回復させるための
   処理を行う吐出回復手段と、 該液体検知手段による検知情報と、前記吐出ヘッドに出
   力された予備吐出を行わせる信号に関する情報とから、
   液体の吐出が検知されなかった不吐出の吐出口の有無の
   判断を行い、該判断に基づいて、以下の動作（１）及び
   （２）： （１）前記プローブ固定用担体と前記吐出ヘッドとの位
   置関係を制御し、該吐出ヘッドから該プローブ固定用担
   体の所定位置にプローブ溶液の液体を付与するための信
   号を前記担***置制御手段および前記吐出信号出力手段
   に出力する、（２）前記液体の吐出が検知されなかった
   吐出口に対して吐出回復処理を行なわせ信号を前記吐出
   回復手段に出力するを行う不吐出判断手段と、を有する
   ことを特徴とするプローブ溶液吐出用の液体吐出装置。
2. 【請求項２】 前記液体検知手段が、一対の検知用光線
   の照射手段と受光手段とからなる液体検知用ユニットを
   有する請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 【請求項３】 複数の吐出口が一定の間隔で直線状に配
   列された吐出口配列を有する請求項１または２に記載の
   液体吐出装置。
4. 【請求項４】 前記液体検知手段が、前記吐出口配列の
   一端から他端へ順次１吐出口ずつ液体を予備吐出させる
   順次吐出指令を前記予備吐出信号出力手段に入力した際
   に、前記液体検知ユニットを、該順次吐出指令による各
   吐出口からの液体吐出のタイミングに追従して予備吐出
   された液体が検知用光線を横切る液体検知位置に移動さ
   せるための液体検知ユニット移動手段を有する請求項３
   に記載の液体吐出装置。
5. 【請求項５】 前記担***置制御手段が、プローブ固定
   用担体を保持するステージと、該ステージのステージ面
   と同方向における位置を、前記吐出口列における各吐出
   口配列ピッチ単位で制御し得るステージ位置制御手段を
   有する請求項３または４に記載の液体吐出装置。
6. 【請求項６】 前記液体検知手段によって検知された予
   備吐出の有無の情報を記憶する記憶手段を有し、前記不
   吐出判断手段からの前記吐出回復手段への指令の入力
   は、該記憶手段からの情報に従って行われる請求項１〜
   ６のいずれかに記載の液体吐出装置。
7. 【請求項７】 前記吐出ヘッドは、プローブ溶液の吐出
   のための熱エネルギーを付与する熱エネルギー発生体を
   備える請求項１〜７のいずれかに記載の液体吐出装置。
8. 【請求項８】 プローブを含有するプローブ溶液を吐出
   する複数の吐出口を有する吐出ヘッドと、該吐出ヘッド
   に所定の吐出口からの液体の吐出を指令する吐出信号を
   入力する吐出信号出力手段と、該吐出ヘッドに対するプ
   ローブ固定用担体の相対位置を制御する担***置制御手
   段とを有するプローブ溶液吐出装置を用いたプローブ溶
   液の吐出方法であって、 前記吐出ヘッドに予備吐出信号出力手段から信号を出力
   して、各吐出口からの液体の予備吐出を行わせ、該予備
   吐出された液体を液体検知手段により光学的に検知する
   工程と、 該液体検知手段による検知情報と、前記吐出ヘッドに出
   力された予備吐出を行わせる信号に関する情報とから、
   液体の吐出が検知されなかった不吐出の吐出口の有無の
   判断を不吐出判断手段により行い、該判断に基づいて、
   以下の動作（１）及び（２）： （１）前記プローブ固定用担体と前記吐出ヘッドとの位
   置関係を制御し、該吐出ヘッドから該プローブ固定用担
   体の所定位置にプローブ溶液の液体を付与するための信
   号を前記担***置制御手段および前記吐出信号出力手段
   に出力する、（２）前記液体の吐出が検知されなかった
   吐出口に対して吐出回復処理を行なわせる信号を前記吐
   出回復手段に出力する、を行う工程とを有することを特
   徴とするプローブ溶液の吐出方法。