JP2002253251A - Method for probe carrier production and apparatus therefor - Google Patents
Method for probe carrier production and apparatus thereforInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は担体上にプローブ担
体を製造する方法に関し、特に、不良品の発生の正確な
チェックを可能とするプローブ担体の製造方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a probe carrier on a carrier, and more particularly to a method for producing a probe carrier capable of accurately checking the occurrence of defective products.
【０００２】[0002]
【従来の技術】遺伝子ＤＮＡの塩基配列の解析、あるい
は、同時に多項目に関し、高信頼性で遺伝子診断などを
行う際、目的とする塩基配列を有するＤＮＡを複数種の
プローブを用いて選別することが必要となる。この選別
作業に利用されるプローブ複数種を提供する手段とし
て、ＤＮＡマイクロチップが注目を浴びている。また、
薬剤等のハイスループット・スクリーニングやコンビナ
トリアル・ケミストリーにおいても、対象となるタンパ
ク質や、薬物の溶液を多数（例えば、９６種、３８４
種、１５３６種）を並べ、秩序立ったスクリーニングを
行うことが必要となる。その目的で多数種の薬剤を配列
するための手法、その状態での自動化されたスクリーニ
ング技術、専用の装置、一連のスクリーニング操作を制
御し、また結果を統計的に処理するためのソフトウェア
等も開発されてきている。2. Description of the Related Art When analyzing the base sequence of a gene DNA or performing a highly reliable gene diagnosis or the like on multiple items at the same time, selecting a DNA having a target base sequence using a plurality of types of probes. Is required. As a means for providing a plurality of types of probes used for this sorting operation, a DNA microchip has been receiving attention. Also,
In high-throughput screening of drugs and the like and combinatorial chemistry, a large number of target protein and drug solutions (for example, 96 species, 384
Species, 1536 species) and perform an orderly screening. For that purpose, a method for arranging many types of drugs, automated screening technology in that state, dedicated equipment, software for controlling a series of screening operations and statistically processing the results have been developed. Have been.
【０００３】これら並列的なスクリーニング作業は、基
本的に、評価すべき物質に対して、選別する手段となる
既知のプローブを多数並べてなる、いわゆるプローブ・
アレイを利用することで、同じ条件の下、プローブに対
する作用、反応などの有無を検出するものである。一般
的に、どのようなプローブに対する作用、反応を利用す
るかは予め決定されており、従って、ひとつのプローブ
・アレイに搭載されるプローブ種は、例えば、塩基配列
の異なる一群のＤＮＡプローブなど、大きく区分すると
一種類の物質である。すなわち、一群のプローブに利用
される物質は、例えば、ＤＮＡ、タンパク質、合成され
た化学物質（薬剤）などである。多くの場合、一群をな
すプローブ複数種からなるプローブ・アレイを用いるこ
とが多いが、スクリーニング作業性質によっては、プロ
ーブとして、同一の塩基配列を有するＤＮＡ、同一のア
ミノ酸配列を有するタンパク質、同一の化学物質を多数
点並べ、アレイ状とした形態を利用することもあり得
る。これらは主として薬剤スクリーニング等に用いられ
る。[0003] These parallel screening operations are basically performed by arranging a large number of known probes as means for selecting a substance to be evaluated, that is, a so-called probe
By using an array, the presence or absence of an action, a reaction, or the like on a probe is detected under the same conditions. Generally, what kind of probe action or reaction is to be used is determined in advance, and therefore, the types of probes mounted on one probe array are, for example, a group of DNA probes having different base sequences, such as Broadly speaking, they are one type of substance. That is, the substances used for the group of probes are, for example, DNA, proteins, and synthesized chemical substances (drugs). In many cases, a probe array composed of a plurality of types of probes forming a group is often used. However, depending on the nature of the screening operation, the probes may be DNA having the same base sequence, protein having the same amino acid sequence, A form in which a number of substances are arranged in an array to form an array may be used. These are mainly used for drug screening and the like.
【０００４】一群をなすプローブ複数種からなるプロー
ブ・アレイでは、具体的には、異なる塩基配列を有する
一群のＤＮＡ、異なるアミノ酸配列を有する一群のタン
パク質、あるいは異なる化学物質の一群について、その
一群を構成する複数種を、所定の配列順序に従って、ア
レイ状に基板上などに配置する形態をとることが多い。
なかでも、ＤＮＡプローブ・アレイは、遺伝子ＤＮＡの
塩基配列の解析や、同時に、多項目について、信頼性の
高い遺伝子診断を行う際などに用いられる。In a probe array composed of a plurality of types of probes, a group of DNAs having different base sequences, a group of proteins having different amino acid sequences, or a group of different chemical substances is specifically described. In many cases, a plurality of constituents are arranged in an array on a substrate according to a predetermined arrangement order.
Above all, the DNA probe array is used for analysis of the base sequence of gene DNA and, at the same time, for performing highly reliable gene diagnosis on many items.
【０００５】この一群をなすプローブ複数種からなるプ
ローブ・アレイにおける課題のひとつは、できるだけ多
種類のプローブ、例えば、多種類の塩基配列を有するＤ
ＮＡプローブを一つの基板上に載せることである。換言
するならば、如何に高密度にプローブをアレイ状に並べ
ることができるかである。One of the problems in a probe array comprising a plurality of types of probes forming a group is that as many types of probes as possible, for example, D
That is, mounting the NA probe on one substrate. In other words, how densely the probes can be arranged in an array.
【０００６】基板上にプローブ複数種をアレイ状に固定
する一つの方法として、米国特許USP5,424,186号公報に
記載される、光分解性の保護基とフォトリソグラフイー
を用いた担体上でのＤＮＡの逐次伸長反応により、互い
に異なる塩基配列を有するＤＮＡプローブをアレイ状に
作製する手法を挙げることができる。この手法を利用す
ると、例えば、１ｃｍ2当たり10000種類以上の配列が異
なるＤＮＡを搭載したＤＮＡプローブ・アレイの製造も
可能でなる。なお、この手法では、逐次伸長反応により
ＤＮＡを合成する際、４種の塩基（Ａ，Ｔ，Ｃ，Ｇ）毎
に、それぞれ専用のフォトマスクを用いてフォトリソグ
ラフイー工程をおこない、アレイの所定箇所に何れかの
塩基を選択的に伸長させることで、所望の塩基配列を有
する複数種のＤＮＡを所定の配列で基板上に合成する。
従って、ＤＮＡの鎖長が長くなると、製造に要するコス
トは高くなり、また、その製造に長時間を要する。加え
て、各伸長段階における、ヌクレオチド合成の効率は１
００％ではないため、設計した塩基配列に欠損を生じた
ＤＮＡの比率も小さくない。さらに、合成の際、光分解
性の保護基を用いる場合、通常の酸分解性の保護基を用
いる場合と比べて合成効率が落ちるため、最終的に得ら
れるアレイにおいて、設計した塩基配列通りのＤＮＡの
占める割合が小さくなるという問題もある。One method of immobilizing a plurality of types of probes on a substrate in an array is described in US Pat. No. 5,424,186, which discloses DNA on a carrier using a photodegradable protecting group and photolithography. A method for preparing DNA probes having mutually different base sequences in an array by the sequential extension reaction of Using this method, for example, it is possible to manufacture a DNA probe array on which DNAs having 10,000 or more different sequences per cm 2 are mounted. In this method, when synthesizing DNA by a sequential extension reaction, a photolithography step is performed for each of the four types of bases (A, T, C, G) using a dedicated photomask, and a predetermined array is formed. By selectively extending any one of the bases at a position, a plurality of types of DNA having a desired base sequence are synthesized on the substrate in a predetermined sequence.
Therefore, as the chain length of DNA increases, the cost required for production increases, and the production requires a long time. In addition, the efficiency of nucleotide synthesis at each extension step is 1
Since it is not 00%, the ratio of DNA having a defect in the designed base sequence is not small. Furthermore, in the synthesis, when a photodegradable protecting group is used, the synthesis efficiency is lower than when a normal acid-decomposable protecting group is used. There is also a problem that the ratio of DNA is small.
【０００７】また、担体上で直接合成した生成物をその
まま使用するものであるため、設計した塩基配列通りの
ＤＮＡから欠損のある塩基配列を有するＤＮＡを精製分
別により取り除くことは勿論不可能である。その他に、
最終的に得られるアレイにおいて、基板上に合成されて
いるＤＮＡの塩基配列を確認することができないという
問題を秘めている。これは仮に、工程上のミスなどによ
り、ある伸長段階で所定の塩基の伸長がほとんどなされ
てなく、全くの不良品であった場合、この不良品プロー
ブ・アレイを用いたスクリーニングは、誤った結果を与
えるが、それを未然に防止する術が全くないことを意味
している。この塩基配列を確認することができないとい
うことが、この手法における最大かつ本質的な問題であ
る。Further, since a product synthesized directly on a carrier is used as it is, it is of course impossible to remove a DNA having a defective base sequence from a DNA having the designed base sequence by purification and separation. . Other,
In the finally obtained array, there is a problem that the base sequence of DNA synthesized on the substrate cannot be confirmed. This is because if a given base is hardly extended at a certain elongation stage due to a mistake in the process and the product is completely defective, screening using this defective probe array will give an incorrect result. , Which means that there is no way to prevent it. The inability to confirm this base sequence is the biggest and essential problem in this approach.
【０００８】前記の手法とは別な方法として、プローブ
用のＤＮＡを予め合成、精製し、場合によってはその塩
基長を確認した上で、各ＤＮＡをマイクロディスペンサ
ーのようなデバイスにより基板上に供給し、プローブ・
アレイを製造する手法も提案されている。ＰＣＴ公開公
報ＷＯ95/35505号には、キャピラリーを用いて、ＤＮＡ
をメンブラン上へ供給する手法が記載されている。この
手法を適用すると、原理的には、１ｃｍ2当たり1000個
程度のＤＮＡアレイの製造が可能である。基本的には、
各プローブ毎に一本のキヤピラリー状ディスペンス・デ
バイスでプローブ溶液を基板上の所定位置へ供給し、そ
の作業を繰り返すことで、プローブ・アレイを製造する
手法である。各プローブ毎に専用のキヤピラリーを用意
すれば、問題はないが、仮に、少数のキヤピラリーを用
いて、同じ作業を行おうとすれば、相互汚染を防止する
ため、プローブ種を入れ替える際、キャピラリーを十分
に洗浄する必要がある。また、供給する位置もその度毎
に制御する必要がある。従って、多種類のプローブを高
密度に配列するアレイの製造に適している手法とはいえ
ない。加えて、プローブ溶液の基板への供給は、キヤピ
ラリー先端を基板にタッピングして行うため、再現性・
信頼性も完全とはいえない。[0008] As another method different from the above-mentioned method, DNA for a probe is synthesized and purified in advance, and after confirming the base length in some cases, each DNA is supplied to a substrate by a device such as a microdispenser. And the probe
Techniques for manufacturing arrays have also been proposed. PCT Publication No. WO95 / 35505 discloses that DNA is obtained by using a capillary
Is described on the membrane. By applying this method, it is possible in principle to produce about 1000 DNA arrays per 1 cm 2 . Basically,
This is a method of manufacturing a probe array by supplying a probe solution to a predetermined position on a substrate by using one capillary dispensing device for each probe and repeating the operation. There is no problem if a dedicated capillary is prepared for each probe, but if the same work is to be performed using a small number of capillaries, sufficient capillary should be used when changing the probe type to prevent cross-contamination. Need to be cleaned. Further, it is necessary to control the supply position every time. Therefore, it cannot be said that this method is suitable for manufacturing an array in which various types of probes are arranged at high density. In addition, the probe solution is supplied to the substrate by tapping the tip of the capillary onto the substrate.
The reliability is not perfect.
【０００９】また、特に薬剤のハイスループット・スク
リーニングに利用される９６ウェル、あるいは、３８４
ウェルのマイクロプレートに対して、個々のウェル毎
に、異なる薬剤溶液を供給するためマイクロ・ディスペ
ンサー・デバイスも、例えば、Robbins Scientific 社
からHYDRATMの商品名で市販されている。これは、基本
的には、マイクロシリンジを２次元状に配列したもので
あり、最少吐出量は100ｎｌである。仮に、これをアレ
イ形成に適用すると、この最少吐出量によりその密度は
制限され、高密度化には限界がある。In addition, 96 wells or 384 wells used especially for high-throughput screening of drugs.
Microdispenser devices are also commercially available, for example, from Robbins Scientific under the trade name HYDRA ™ , to supply a different drug solution to each well of a microplate of wells. This is basically a two-dimensional arrangement of micro syringes, and the minimum ejection amount is 100 nl. If this is applied to the formation of an array, the density is limited by the minimum ejection amount, and there is a limit in increasing the density.
【００１０】その他の手法として、基板上においてＤＮ
Ａの固相合成を行う際、各伸長段階毎に、インクジェッ
ト法により合成に必要な物質の溶液を基板上に供給する
手法も提案されている。例えば、欧州特許公報EP 0 703
825B1号には、ＤＮＡの固相合成において利用される、
ヌクレオチドモノマー、ならびに、アクティベ−ターを
それぞれ別のピエゾ・ジェット・ノズルより供給するこ
とにより、それぞれ所定の塩基配列を有するＤＮＡ複数
種を固相合成する方法が記載されている。このインクジ
ェット法による供給（塗布）は、上記キャピラリーを用
いた溶液の供給（塗布）に比べ、供給量の再現性など信
頼性も高く、また、ノズルの構造も微細化が可能なもの
であり、プローブ・アレイの高密度化には適した特徴を
有している。しかしながら、この手法も、基本的には、
基板上でのＤＮＡの逐次伸長反応を応用するものなの
で、先に述べた米国特許（USP）第5,424,186号公報に記
載される手法における最大の課題である、基板上に合成
されているＤＮＡの塩基配列を確認することができない
などの問題点は依然として残っている。各伸長段階毎
に、専用のマスクを用いるフォトリソグラフィーの工程
を行うという煩雑さは解消されるものの、プローブ・ア
レイに不可欠な要件である、各ポイントに所定のプロー
ブが固定されているという点に、若干の問題を含むもの
である。なお、前記EP0,703,825B1号公報には、単独に
形成されたピエゾ・ジェット・ノズルを複数個使用する
方法しか記載されておらず、この少数のノズルを用いる
際には、前述のキャピラリーを用いる手法と同様に、高
密度のプローブ・アレイ製造には必ずしも適していると
はいえない。As another method, DN on a substrate is used.
When performing solid phase synthesis of A, a method of supplying a solution of a substance necessary for synthesis to a substrate by an inkjet method at each elongation step has also been proposed. For example, European Patent Publication EP 0 703
825B1 is used in solid-phase synthesis of DNA,
A method is described in which a nucleotide monomer and an activator are supplied from different piezo jet nozzles to solid-phase synthesize a plurality of DNAs each having a predetermined base sequence. The supply (coating) by the inkjet method is more reliable than the supply (coating) of the solution using the capillary, such as the reproducibility of the supply amount, and the nozzle structure can be miniaturized. It has characteristics suitable for increasing the density of the probe array. However, this method is basically
Since the sequential extension reaction of DNA on the substrate is applied, the biggest problem in the method described in the aforementioned US Pat. No. 5,424,186 is the base of DNA synthesized on the substrate. Problems such as the inability to confirm the sequence still remain. Although the complexity of performing a photolithography process using a dedicated mask at each elongation stage is eliminated, the essential requirement for a probe array is that predetermined probes are fixed at each point. , With some problems. Note that the EP 0,703,825B1 discloses only a method of using a plurality of piezo jet nozzles formed independently, and when using this small number of nozzles, the above-mentioned capillary is used. As with the technique, it is not always suitable for high density probe array fabrication.
【００１１】また、特開平11-187900号公報には、プロ
ーブを含む液体を液滴の吐出を熱によって行うサーマル
インクジェットヘッドにより液滴として固相に付着させ
て、プローブを含むスポットを固相上に形成する方法が
開示されている。この方法では、液体吐出のためのユニ
ットとして一般のプリンタ用のインクジェットヘッドが
使用されているが、このプリンタ用のインクジェットヘ
ッドの構造は、プローブ・アレイの製造に最適なもので
ない場合がある。Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-187900 discloses that a liquid containing a probe is attached to a solid phase as a droplet by a thermal inkjet head which discharges the droplet by heat, and a spot containing the probe is placed on the solid phase. Is disclosed. In this method, an ink jet head for a general printer is used as a unit for discharging liquid, but the structure of the ink jet head for this printer may not be optimal for manufacturing a probe array.
【００１２】プリント用のインクジェットヘッドは、文
字や画像の印刷のために開発されたものである。従っ
て、使われる液体はモノクロ（一般的には黒）印刷の場
合には一色（黒）のインク、カラー印刷の場合には、一
般的に、色の三原色、すなわち、イエロー（Ｙ）、シア
ン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）の３色のインクとなる。カラ
ー印刷の場合には必要により、黒、または、Ｙ、Ｍ、
Ｃ、の濃淡インクを使用する場合があるが、多くても１
０種類以上のインクを使用することはない。An ink jet head for printing has been developed for printing characters and images. Therefore, the liquid used is one-color (black) ink in monochrome (generally black) printing, and generally three primary colors of color, ie, yellow (Y) and cyan ( C) and magenta (M). In the case of color printing, black or Y, M,
In some cases, a light and dark ink of C is used, but at most 1
Never use zero or more inks.
【００１３】また、紙面への印刷には多量のインクを用
いるため、従来のインクジェット・プリンティング用の
ヘッドには、プリント用として十分な容量を有するイン
クを充填するためのタンク（リザーバー）と、インクを
ノズルへ導く流路と、インクを吐出するためのノズルが
具備されている。Further, since a large amount of ink is used for printing on paper, a conventional ink-jet printing head includes a tank (reservoir) for filling ink having a sufficient capacity for printing, and an ink. And a nozzle for ejecting ink.
【００１４】これに対し、プローブ・アレイ製造時に液
体を吐出させるために用いられる液体吐出装置は、これ
まで説明したように、出来るだけ多くの種類の液体を吐
出させることが望まれる。そこで、プローブ溶液を収納
する収納部をプローブ・アレイの製造に必要とされる多
数種のプローブに対応する個数備え、各収納部に対応す
る吐出口を配置した液体吐出装置が望ましい。On the other hand, as described above, it is desired that a liquid discharging apparatus used for discharging a liquid at the time of manufacturing a probe array discharges as many kinds of liquids as possible. Therefore, it is desirable to provide a liquid ejection apparatus in which the number of storage sections for storing the probe solution is provided corresponding to a large number of types of probes required for manufacturing the probe array, and the discharge ports corresponding to the respective storage sections are arranged.
【００１５】また、プローブ・アレイ製造用の液体吐出
装置によるプローブ・アレイの製造では、従来の一般的
なプリンティング用のインクジェットヘッドにより紙面
に印字する場合ほど液体を消費するわけではないので、
液体吐出装置のリザーバーの容積も比較的小さなもので
十分である。Further, in the manufacture of a probe array using a liquid ejection apparatus for manufacturing a probe array, liquid is not consumed as much as when printing is performed on a sheet of paper using a conventional general ink jet head for printing.
A relatively small reservoir for the liquid ejection device is sufficient.
【００１６】さらに、一般的なプリンティング用のイン
クジェットヘッドでは、文字や画像の形成のために、紙
面上の所望の位置に所望のインクを吐出する必要があ
り、そのため各ノズルを独立に任意のタイミングで選択
出来るヘッド構成をとっている。その結果ヘッドは複雑
な構成となっている。Further, in a general printing ink jet head, it is necessary to discharge a desired ink to a desired position on a sheet of paper in order to form a character or an image. The head configuration is selectable. As a result, the head has a complicated configuration.
【００１７】これに対し、プローブ・アレイ製造時に液
体を吐出させるために用いられる液体吐出装置では、各
ノズルを独立に任意のタイミングで選択出来る構成が必
ずしも必要なわけではない。On the other hand, in a liquid ejection apparatus used for ejecting a liquid at the time of manufacturing a probe array, it is not always necessary to have a configuration in which each nozzle can be independently selected at an arbitrary timing.
【００１８】前記したように、従来の一般的なプリンテ
ィング用のインクジェットヘッドでは、各ノズルを独立
に任意のタイミングで選択出来るヘッド構成を採ってい
るが、この時、所望のノズルからインクを吐出させるた
めに必要なパワートランジスタや、論理回路は、ヘッド
の外部に設けても、ヘッドの内部に設けても良い。As described above, a conventional general printing ink jet head employs a head configuration in which each nozzle can be selected independently at an arbitrary timing. At this time, ink is ejected from a desired nozzle. The power transistor and the logic circuit required for this may be provided outside the head or inside the head.
【００１９】ところで、液体を吐出させる方式として
は、ヒータから発生する熱エネルギーにより液体の吐出
を行うバブルジェット（登録商標）ジェット方式と、ピ
エゾ素子に電圧を印加して生じる素子の変形により液体
の吐出を行うピエゾジェット方式がある。これらのう
ち、バブルジェット方式はピエゾジェット方式と比較し
て構造が簡単であり、ヘッドの小型化や多ノズル化に向
いている。この点からは、プローブ・アレイ製造用の液
体吐出ユニットにより多くのノズル数が望まれる場合
は、サーマルジェット方式が適していると考えられる。As a method of discharging a liquid, a bubble jet (registered trademark) jet method in which a liquid is discharged by thermal energy generated from a heater, and a method of applying a voltage to a piezo element to deform the liquid by applying a voltage to the piezo element. There is a piezo jet method for performing ejection. Of these, the bubble jet method has a simpler structure than the piezo jet method, and is suitable for downsizing the head and increasing the number of nozzles. From this point, when a larger number of nozzles is desired for the liquid discharge unit for manufacturing the probe array, the thermal jet method is considered to be suitable.
【００２０】[0020]
【発明が解決しようとする課題】以上のように、液体を
液滴として噴射するインクジェットヘッドを用いてプロ
ーブアレイを製造する方法は、微少なプローブ液滴量を
高密度に基板上に配列する、という点において優れてい
る。As described above, the method of manufacturing a probe array using an ink jet head that ejects a liquid as a liquid droplet arranges a small amount of a probe liquid droplet on a substrate at a high density. It is excellent in that.
【００２１】ＤＮＡマイクロチップなどの固定化プロー
ブチップは、学術的な研究や医療現場における各種のス
クリーニングなどに用いられるものであり、各種検査に
おける高度な測定感度が求められる場合が多い。そのよ
うな場合には、プローブ・アレイの製造中にプローブの
配列ミスやプローブスポットの欠損が生じたものは不良
品として使用できなくなる。このような不良品の発生を
抑え、かつ発生した場合でも、それを正確にチェックで
きる技術が必要となる。An immobilized probe chip such as a DNA microchip is used for academic research and various screenings at medical sites, and a high measurement sensitivity in various tests is often required. In such a case, a probe array error or probe spot defect during the manufacture of the probe array cannot be used as a defective product. There is a need for a technique that can suppress the occurrence of such a defective product and, even if it occurs, can accurately check it.
【００２２】例えば、100種を超えるプローブ溶液を使
用する場合、溶液の取り違えや、プログラムミスによる
プローブの配置違いが生じる可能性が皆無ではなく、医
療現場におけるスクリーニングや診断に利用している場
合には、医療ミスの発生の一因となって、人命に関わる
ケースもあり得る。For example, when more than 100 kinds of probe solutions are used, there is no possibility that a wrong solution or a wrong probe arrangement will occur due to a programming error. Can contribute to the occurrence of medical mistakes and can be life-threatening in some cases.
【００２３】本発明はこのような課題を解決するもの
で、その目的は、液滴としてプローブ溶液を吐出させる
方式における多数スポットの形成の高速化と基固相板上
での高密度化などを達成できるといった利点を維持し、
かつ、得られたプローブ・アレイにおける配列ミスの正
確な検査によって医療ミス等につながる不良プローブ・
アレイの出荷を未然に防止することを可能とするプロー
ブ・アレイの製造方法を提供することにある。The present invention is intended to solve such a problem, and an object of the present invention is to increase the speed of forming a large number of spots in a method of discharging a probe solution as droplets and to increase the density on a base solid phase plate. That you can achieve,
In addition, defective probes that lead to medical mistakes etc. by accurate inspection of alignment errors in the obtained probe array
It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a probe array, which makes it possible to prevent shipment of the array.
【００２４】[0024]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
の解決をはかるべく、鋭意研究を進めた結果、インクジ
ェット方式を応用した液体吐出装置によってプローブ液
滴のスポットを形成する際に、同一種のプローブ液滴に
よるスポットを少なくとも２つ形成し、それらのスポッ
トを品質検査用と、ユーザーで利用される製品用とに区
分し、品質検査用のスポットを用いてプローブ・アレイ
の品質を検査する品質検査工程を設けることで、スポッ
トの抜けや配列ミスを正確にチェックすることができ、
プローブ・アレイの製造歩留まりを格段に向上させるこ
とができることを見出した。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies in order to solve the above-mentioned problems, and as a result, when forming a spot of a probe droplet by using a liquid ejection apparatus to which an ink jet method is applied, At least two spots of the same type of probe droplet are formed, and those spots are divided into those for quality inspection and those for products used by users, and the quality of the probe array is determined using the spots for quality inspection. By providing a quality inspection process to inspect, spot omissions and misalignment can be accurately checked,
It has been found that the manufacturing yield of the probe array can be significantly improved.
【００２５】すなわち、本発明のプローブ担体の製造方
法は、プローブを含むプローブ溶液を液体吐出装置から
担体上に吐出することで複数種のプローブが担体上に配
置されたプローブ担体を製造する方法であって、液体吐
出装置に、少なくとも前記複数種のプローブ溶液に対応
する数の液体吐出部を設け、各液体吐出部からこれら複
数種のプローブの溶液を吐出させて固定し、これらの複
数種のプローブ溶液のスポットが配置され、かつ該複数
種のプローブ溶液の少なくとも１種について２以上のス
ポットを形成する工程と、を有することを特徴とするプ
ローブ担体の製造方法である。That is, the method for producing a probe carrier of the present invention is a method for producing a probe carrier in which a plurality of types of probes are arranged on a carrier by discharging a probe solution containing a probe from the liquid ejection device onto the carrier. The liquid ejection apparatus is provided with a number of liquid ejection units corresponding to at least the plurality of types of probe solutions, and ejects and fixes the solutions of the plurality of types of probes from each liquid ejection unit. A step of arranging spots of the probe solution and forming two or more spots for at least one of the plurality of types of probe solutions.
【００２６】また、本発明の液体吐出装置は、担体上に
複数種のプローブを配置したプローブ担体の製造に用い
る液体吐出装置であって、前記プローブを含むプローブ
溶液を収納するための液体収納部と、該液体収納部から
供給されたプローブ溶液を吐出するための吐出口と、該
液体収納部と該吐出口を共通に連通させる液路と、これ
らの吐出口からのプローブ溶液の吐出を可能とする吐出
エネルギー発生手段と、を有する液体吐出部を備え、前
記担体上に前記複数種のプローブの少なくとも１種につ
いて２以上のスポットが形成されるようにしたことを特
徴とする液体吐出装置である。Further, the liquid discharging apparatus according to the present invention is a liquid discharging apparatus used for manufacturing a probe carrier having a plurality of types of probes arranged on a carrier, wherein a liquid storing section for storing a probe solution containing the probe is provided. And a discharge port for discharging the probe solution supplied from the liquid storage section, a liquid path commonly connecting the liquid storage section and the discharge port, and discharge of the probe solution from these discharge ports. A liquid discharge unit having discharge energy generating means, wherein two or more spots are formed on the carrier for at least one of the plurality of types of probes. is there.
【００２７】この液体吐出装置と、担体を保持する保持
手段と、液体吐出装置の担体に対する相対的な位置を合
せるための位置合せ手段とを用いてプローブ担体の製造
装置を得ることができる。A probe carrier manufacturing apparatus can be obtained by using this liquid ejection device, holding means for holding the carrier, and positioning means for adjusting the relative position of the liquid ejection device with respect to the carrier.
【００２８】本発明によれば、品質検査が必要と思われ
るプローブスポットについて、品質検査用と製品用の２
種のスポットが形成され、品質検査用のスポットを用い
ることで、得られたプローブ・アレイ等のプローブ担体
の品質検査を正確に行うことができる。According to the present invention, two probe spots for quality inspection and product inspection are considered to be necessary for quality inspection.
The seed spots are formed, and the quality inspection of the probe carrier such as the obtained probe array can be performed accurately by using the spot for quality inspection.
【００２９】また、この品質検査工程における試薬の滴
下も液体吐出方式により行うことで、複数のスポットの
うちの品質検査用のスポットのみを狙って試薬を滴下す
ることが可能であり、基板面積を拡大すること無く、品
質検査を正確に行うことが可能となる。Also, by dropping the reagent in the quality inspection step by the liquid ejection method, it is possible to drop the reagent only on the spot for quality inspection among the plurality of spots, and to reduce the substrate area. Quality inspection can be performed accurately without enlargement.
【００３０】本発明の方法に用いる液体吐出装置は、複
数種のプローブ溶液に対応した個数の液体吐出部を少な
くとも有して形成されてたものである。この液体吐出部
としては、液体を収納する液体収納部と、液体を吐出す
るための吐出口と、該液体収納部から供給された液体を
吐出させるための吐出エネルギー発生手段とを有する構
成のものを好適に利用することができる。このような構
成における液体吐出装置は、各液体吐出部の有する複数
の吐出口が一次元または二次元アレイ状に配置されてい
るものが好ましい。The liquid ejection apparatus used in the method of the present invention is formed so as to have at least a number of liquid ejection sections corresponding to a plurality of types of probe solutions. The liquid ejecting section has a liquid accommodating section for accommodating a liquid, an ejection port for ejecting the liquid, and ejection energy generating means for ejecting the liquid supplied from the liquid accommodating section. Can be suitably used. In the liquid ejection device having such a configuration, it is preferable that a plurality of ejection ports of each liquid ejection unit are arranged in a one-dimensional or two-dimensional array.
【００３１】更に、この液体吐出部としては、同一液体
収納部に対して複数の吐出口が設けられ、同時に複数個
の同一プローブ溶液からなるスポットを担体上に形成す
る構成を有するものを用いることができる。このよう
に、一つの液体収納部に対応して設けられた複数個の吐
出口により複数のスポットを同時に形成する構成を用い
ることで、液体吐出装置と担体との相対移動なしに検査
用スポットと製品スポットの両方を一度に形成すること
ができ、相対移動に関わる誤作動の可能性を排除し、プ
ローブ・アレイ等のプローブ担体を用いた各種試験や検
査の信頼性をほぼ100％にすることができる。また、品
質検査用のスポット径を製品用スポットの径に対して小
さく設定することも可能であり、これによってプローブ
溶液の使用量を必要最小限とすることができる。Further, as the liquid discharge section, a liquid discharge section having a structure in which a plurality of discharge ports are provided for the same liquid storage section and a plurality of spots made of the same probe solution are simultaneously formed on the carrier is used. Can be. As described above, by using a configuration in which a plurality of spots are simultaneously formed by a plurality of ejection ports provided corresponding to one liquid storage unit, the inspection spot and the inspection spot can be used without relative movement between the liquid ejection device and the carrier. Both product spots can be formed at the same time, eliminating the possibility of malfunction related to relative movement and making the reliability of various tests and inspections using probe carriers such as probe arrays almost 100%. Can be. It is also possible to set the spot diameter for quality inspection smaller than the spot diameter for the product, thereby minimizing the amount of probe solution used.
【００３２】更に、液体吐出装置は、複数の液体吐出部
が同一基板上に設けられたチップとして構成されたもの
が好ましい。このような構成は、基板上の所定位置に、
ヒータ素子と、これに対応する位置に設けられたプロー
ブ溶液の流路と、流路と連通し流路から供給されたプロ
ーブ溶液をヒータ素子の発熱により吐出するための吐出
口とを形成し、更に、基板の裏面側に、流路と連通した
液体収納部を形成することにより得ることができる。こ
の構成では、吐出口、流路及び液体収納部が、基板を貫
通する経路を構成している。なお、各ヒータ素子は互い
に絶縁された第一と第二の配線にその両端が接続され、
これらの第一と第二の配線を介して印可された電気信号
により駆動される構成とすることができる。Further, it is preferable that the liquid discharge device is configured as a chip in which a plurality of liquid discharge portions are provided on the same substrate. Such a configuration, at a predetermined position on the substrate,
The heater element, a flow path of the probe solution provided at a position corresponding to the heater element, and a discharge port for discharging the probe solution supplied from the flow path communicating with the flow path by the heat generation of the heater element, Further, it can be obtained by forming a liquid storage portion communicating with the flow path on the back surface side of the substrate. In this configuration, the discharge port, the flow path, and the liquid storage unit form a path that penetrates the substrate. Each end of each heater element is connected to first and second wires insulated from each other,
It can be configured to be driven by an electric signal applied through these first and second wirings.
【００３３】更に、このようなチップの複数を併設して
１つの液体吐出装置を構成することができる。Further, one liquid ejecting apparatus can be constituted by providing a plurality of such chips in parallel.
【００３４】また、液体吐出部の構成としては、流路中
にヒータ素子からの加熱により気泡を発生させることで
吐出口から液体を吐出させるもので、この吐出動作中に
気泡が吐出口を介して外気と連通する構成を好適に利用
することができる。The liquid discharging section is configured to discharge liquid from a discharge port by generating bubbles in a flow path by heating from a heater element. During the discharging operation, the bubbles pass through the discharge port. Thus, a configuration that communicates with the outside air can be suitably used.
【００３５】このようなチップ状に液体吐出装置を形成
した場合には、吐出口からの液体吐出方向は、一次元ま
たは二次元アレイ状に配置されている吐出口がなす平面
と垂直方向とされ、この吐出口が形成されている側と反
対の側に、各吐出口に対応して液体収納部が設けられて
いる液体吐出装置を好適に用いることができる。When the liquid discharge device is formed in such a chip shape, the direction of liquid discharge from the discharge ports is perpendicular to the plane formed by the discharge ports arranged in a one-dimensional or two-dimensional array. In addition, it is possible to suitably use a liquid ejection device in which a liquid storage portion is provided on the side opposite to the side where the ejection ports are formed, corresponding to each ejection port.
【００３６】更に、液体収納部を用いる構成において
は、液体収納部に接続される増量用の液体収納部をアレ
イ状に一体型に成形したプレートとし、このプレート
を、平板チップ状に形成した液体吐出装置の液体収納部
が設けられた裏面に重ね合わせて、それぞれが対応する
液体収納部と増量用収納部とを接続した液体吐出装置を
用いることができる。Further, in the configuration using the liquid storage section, a liquid storage section for increasing the amount of liquid connected to the liquid storage section is formed as a plate integrally formed in an array, and this plate is formed as a flat chip-shaped liquid. A liquid ejecting apparatus can be used in which the liquid accommodating section and the increasing accommodating section are respectively connected to each other so as to be superimposed on the back surface of the ejecting apparatus provided with the liquid accommodating section.
【００３７】また、該液体吐出装置に於いてヒータ素子
を駆動させるための構成は、ヒータに電圧を印加するた
めのアルミニウム等の配線、液体吐出装置と外部とを接
続するパッドだけから構成される、簡便なものが好まし
い。Further, the structure for driving the heater element in the liquid discharging apparatus is constituted only by wiring such as aluminum for applying a voltage to the heater, and a pad for connecting the liquid discharging apparatus to the outside. A simple one is preferred.
【００３８】本発明では、複数種のプローブの内の少な
くとも１種について、複数の同一のプローブからならス
ポットを形成する。この同一プローブのスポットは、そ
の一部を品質検査用として利用できるものである。この
品質検査用として区分されたスポットに対して品質検査
用の試薬を付与して品質検査を行うことができる。この
品質検査用の試薬の付与にも、試薬吐出用の液体吐出装
置が好適に利用できる。In the present invention, spots are formed for at least one of a plurality of types of probes if a plurality of identical probes are used. A part of the spot of the same probe can be used for quality inspection. The quality inspection can be performed by applying a quality inspection reagent to the spots classified for the quality inspection. A liquid ejection device for ejecting a reagent can also be suitably used for applying the reagent for quality inspection.
【００３９】[0039]
【発明の実施の形態】本発明にかかるプローブ担体の製
造方法においては、複数種のプローブのスポットを含む
二次元プローブ・アレイ等のプローブ担体の製造に際
し、予め別途に作製したプローブを溶液として、所定の
配列でアレイ状に吐出口を配置した液体吐出装置を用い
て、各プローブ溶液を担体上に所望の液量で吐出させ、
そこに付与することで、ドット状のプローブ溶液のスポ
ットが形成される。この各プローブ溶液のスポット中の
プローブが担体に固定されて、プローブ・アレイ等のプ
ローブ担体が得られる。本発明の方法によれば、プロー
ブ・アレイ等のプローブ担体におけるプローブの多種高
密度化が達成される。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the method for producing a probe carrier according to the present invention, when producing a probe carrier such as a two-dimensional probe array including spots of a plurality of types of probes, a separately prepared probe is prepared as a solution. Using a liquid ejection device in which ejection ports are arranged in an array in a predetermined arrangement, each probe solution is ejected at a desired amount on a carrier,
By giving it, a spot of the probe solution in a dot form is formed. The probes in the spots of each probe solution are fixed to a carrier to obtain a probe carrier such as a probe array. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the method of this invention, many kinds of high-density probes are achieved in a probe carrier such as a probe array.
【００４０】以下に、本発明のプローブ担体の製造方
法、ならびに製造装置に関して、より詳しく説明する。
特に、ヒータ素子を用いて液滴の吐出を行う、いわゆる
サーマルジェット方式の液体吐出装置によって各プロー
ブ溶液を所望の液量ずつ担体上に吐出、塗布する工程を
有するプローブ・アレイの製造方法を中心に説明する。Hereinafter, the method and apparatus for producing a probe carrier of the present invention will be described in more detail.
In particular, it focuses on a method of manufacturing a probe array including a step of discharging and applying a desired amount of each probe solution onto a carrier by a so-called thermal jet type liquid discharging apparatus that discharges droplets using a heater element. Will be described.
【００４１】一度に一個の吐出口から吐出されるプロー
ブ溶液の量は、プローブ溶液の粘度、プローブ溶液と担
体の親和性、プローブと担体との反応性などの様々の要
素を考慮の上で、形成されるプローブ・アレイを構成す
る各ドット状スポットのサイズや形状に応じて、適宜選
択されるものである。プローブ溶液は水性溶媒を用いる
ことが一般的であり、本発明の方法においては、各吐出
口から一度に吐出されるプローブ溶液は、一般的に、そ
の液量を0.1ピコリットルから100ピコリットルの範囲に
選択し、その液量に合わせて吐出口径などを設計・調整
することが好ましい。The amount of the probe solution discharged from one discharge port at a time is determined in consideration of various factors such as the viscosity of the probe solution, the affinity between the probe solution and the carrier, and the reactivity between the probe and the carrier. It is appropriately selected according to the size and shape of each dot spot constituting the probe array to be formed. Generally, an aqueous solvent is used for the probe solution.In the method of the present invention, the probe solution discharged from each discharge port at a time generally has a volume of 0.1 picoliter to 100 picoliter. It is preferable to select a range and design and adjust the discharge port diameter and the like according to the liquid amount.
【００４２】このプローブ溶液が付与されるアレイ単位
（一つのスポットが形成される単位領域）の占める面積
は、0.01（例えば0.1μｍ×0.1μ）μｍ2から40000（例
えば200μｍ×200μｍ）μｍ2が一般的であるが、これ
は、アレイ自体の大きさ、アレイ・マトリクスの密度に
より決まる。The area occupied by the array unit (unit area where one spot is formed) to which the probe solution is applied is from 0.01 (for example, 0.1 μm × 0.1 μ) μm 2 to 40,000 (for example, 200 μm × 200 μm) μm 2. Generally, this depends on the size of the array itself and the density of the array matrix.
【００４３】液体収納部を用いる場合のそのサイズや容
量も、吐出口から一度に吐出するプローブ溶液の量、ま
た、作製を予定するアレイ枚数によって適宜選択される
ものである。なお、吐出口径の設定により、それから一
度に吐出するプローブ溶液の量は自ずから一定の範囲と
なるので、液体吐出装置の複数の液体吐出部をシリコン
等の半導体やガラスなどからなる基板を加工して一体型
のチップ状に形成する際には、後述するように吐出口に
対向する基板の裏面に液体収納部を一体成形できるサイ
ズで十分な場合もある（図４及び５参照）。The size and capacity of the liquid storage unit when used is also appropriately selected depending on the amount of the probe solution discharged from the discharge port at one time and the number of arrays to be prepared. In addition, since the amount of the probe solution to be discharged at one time from the setting of the discharge port diameter is naturally within a certain range, a plurality of liquid discharge portions of the liquid discharge device are processed by processing a substrate made of semiconductor such as silicon or glass. In the case of forming an integrated chip, a size capable of integrally forming the liquid storage portion on the back surface of the substrate facing the discharge port may be sufficient as described later (see FIGS. 4 and 5).
【００４４】一方、一度に吐出口から吐出するプローブ
溶液の量が比較的多く、また、製造する必要なアレイ枚
数が多い場合には、プローブ溶液を基板に一体成形した
液体収納部にその都度追加することにより、全アレイ枚
数を製造する際に必要となる溶液量を賄う方法を用いる
ことができる。それとは別に、基板の裏側に配置する液
体収納部に、さらに増量用の液体収納部を接続可能な構
成としてもよい。その際、プローブ溶液の追加は、増量
用の液体収納部を介して行われ、必要に応じて基板側の
液体収納部の形状自体は、プローブ溶液の供給が容易に
行えるものにしておくことができる。On the other hand, when the amount of the probe solution discharged from the discharge port at a time is relatively large and the number of arrays required to be manufactured is large, the probe solution is added to the liquid storage unit integrally formed on the substrate each time. By doing so, it is possible to use a method that covers the amount of solution required when manufacturing the total number of arrays. Separately, a configuration may be adopted in which a liquid storage unit for increasing the amount can be connected to the liquid storage unit disposed on the back side of the substrate. At that time, the addition of the probe solution is performed via the liquid storage portion for increasing the volume, and the shape itself of the liquid storage portion on the substrate side may be set so that the supply of the probe solution can be easily performed, if necessary. it can.
【００４５】このプローブ・アレイの製造に用いられる
プローブ毎に、対をなす液体収納部と吐出口を対応させ
て液体吐出部を形成し、複数の液体吐出部に配置された
吐出口を、好ましくは一次元または二次元アレイ状に配
置して吐出口面を形成する。従って、対をなす液体収納
部と吐出口とを備えた液体吐出部の数は、特に限定され
るものではなく、必要とされるアレイのプローブ種に応
じて選択されるものである。なお、ドット状スポットの
径、スポット数、その密度、あるいは、アレイ全体とし
ての配列パターン形状、更には液体吐出部の総数は、基
本的には必要とされるプローブ種の数により決定され
る。For each probe used in the manufacture of this probe array, a liquid discharge section is formed by associating a liquid storage section and a discharge port which form a pair, and discharge ports arranged in a plurality of liquid discharge sections are preferably used. Are arranged in a one-dimensional or two-dimensional array to form a discharge port surface. Therefore, the number of liquid ejection units having a pair of liquid storage units and ejection ports is not particularly limited, and is selected according to the required array probe type. The diameter of the dot spots, the number of spots, the density thereof, or the arrangement pattern shape of the entire array, and the total number of liquid ejection sections are basically determined by the number of required probe types.
【００４６】本発明の方法において、一般に、基板上に
二次元アレイ状に配置するプローブは、大きな意味にお
ける種類は同じ種類とする。In the method of the present invention, generally, probes arranged in a two-dimensional array on a substrate are of the same type in a broad sense.
【００４７】なお、担体に固定されるプローブは、特定
のターゲット（標的）によって特異的に認識され得るも
ので、しばしばリガンドと呼ばれるものである。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。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プ
ローブ分子そのものを意味する場合と、分散した状態等
で担体表面に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プローブ分子の集団を意
味する場合がある。また、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。The probe immobilized on the carrier can be specifically recognized by a specific target (target), and is often called a ligand. Furthermore,
The probe includes an oligonucleotide, a polynucleotide, or another polymer that can be recognized by a specific target. The term "probe" refers to a probe molecule itself having a probe function such as an individual polynucleotide molecule, and a probe having the same probe function such as a polynucleotide having the same sequence immobilized on a carrier surface in a dispersed state or the like. It may mean a population of molecules. Also, a probe may be capable of binding, or become capable of binding, to a target as part of a ligand-antiligand pair. Probes and targets in the present invention can include bases as found in nature, or analogs thereof.
【００４８】なお、本発明の方法により製造されるプロ
ーブ担体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、プローブとしては、ＤＮＡ、ＲＮ
Ａ、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、ポリ糖のいずれかであ
ることが好ましく、必要に応じてこれらの２種以上を組
合せて用いることができる。The probe used for the probe carrier produced by the method of the present invention is appropriately selected depending on the purpose of use. However, in order to suitably carry out the method of the present invention, Probes include DNA, RN
A, cDNA (complementary DNA), PNA,
Oligonucleotides, polynucleotides, other nucleic acids, oligopeptides, polypeptides, proteins, enzymes, substrates for enzymes, antibodies, epitopes for antibodies, antigens, hormones, hormone receptors, ligands,
It is preferably any of a ligand receptor, an oligosaccharide, and a polysaccharide, and two or more of these can be used in combination as needed.
【００４９】本発明においては、これらのプローブの複
数種を、それぞれ独立した領域、例えばドット状スポッ
トとして担体表面に固定したものをプローブ担体とい
い、プローブのスポットの多数が平面状に配列された、
すなわち二次元アレイ状に配列されたものをプローブ・
アレイという。このプローブ担体には、ＤＮＡマクロア
レイ、ＤＮＡチップ、プローブ・アレイと一般的に呼ば
れている検査用のプレートやチップが含まれる。In the present invention, a plurality of these probes fixed on the surface of the carrier as independent regions, for example, as dot spots, is called a probe carrier, and a large number of probe spots are arranged in a plane. ,
That is, a probe arrayed in a two-dimensional array
An array. The probe carrier includes a test plate or chip generally called a DNA macro array, a DNA chip, or a probe array.
【００５０】一方、本発明の方法では、プローブは担体
表面に結合可能な構造を有しており、担体上へのプロー
ブの固定がこの結合可能な構造を介して行われているこ
とが望ましい。その際、プローブが有する担体表面に結
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、ヨウ化アセトアミドな
どの有機官能基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。On the other hand, in the method of the present invention, the probe has a structure capable of binding to the surface of the carrier, and it is preferable that the probe is fixed on the carrier via the structure capable of binding. At this time, the structure of the probe capable of binding to the carrier surface includes an amino group, a sulfhydryl group, a carboxyl group, a hydroxyl group, and an acid halide (haloformyl group;
-COX), halide compound (-X), aziridine, maleimide group, succinimide, isothiocyanate, sulfonyl chloride (-SO 2 Cl), aldehyde (formyl group; -CHO), hydrazine, organic functional groups such as iodoacetamide It is preferably formed by a treatment to be introduced.
【００５１】[0051]
【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明をより具体的
に説明する。なお、ここに示す実施例は、本発明におけ
る好ましい実施形態の一例ではあるものの、本発明は、
これら実施例により限定されるものではない。The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. It should be noted that, although the example shown here is an example of a preferred embodiment of the present invention, the present invention
It is not limited by these examples.
【００５２】先ず、プローブ溶液の吐出工程に用いる吐
出口が二次元アレイ状に配列され、液体の吐出に熱エネ
ルギーを用いる液体吐出装置を用いたプローブ・アレイ
の製造装置について説明する。First, a description will be given of a probe array manufacturing apparatus using a liquid discharge apparatus in which discharge ports used for a probe solution discharge step are arranged in a two-dimensional array and a thermal discharge is used for discharging liquid.
【００５３】（プローブ溶液吐出用液体吐出装置の構
造） （実施例１）図１は、液体吐出装置の一例の吐出口形成
面の構造を示すための模式的平面図である。この液体吐
出装置は、シリコンからなる基板に多数の液体吐出部を
配列したチップからなる構造を有する。後に詳しく説明
するが、本実施例ではこのチップを複数個用いて１つの
液体吐出装置とし、これをプローブ・アレイの製造装置
の液体吐出手段（液体吐出ユニット）として用いる。な
お、この液体吐出装置の機能の大部分はチップの構成に
依存する。(Structure of Liquid Discharge Apparatus for Discharging Probe Solution) (Example 1) FIG. 1 is a schematic plan view showing a structure of a discharge port forming surface of an example of a liquid discharge apparatus. This liquid ejecting apparatus has a structure including a chip in which a number of liquid ejecting sections are arranged on a substrate made of silicon. As will be described later in detail, in this embodiment, a plurality of the chips are used to form one liquid discharge device, which is used as a liquid discharge unit (liquid discharge unit) of a probe array manufacturing device. Most of the functions of the liquid ejection device depend on the configuration of the chip.
【００５４】図１は、本発明に用いる液体吐出装置の基
本的な構成を説明するためのもので、便宜上各液体吐出
部が１つの吐出口（ノズル）を有する構成を示してい
る。本発明に用いる液体吐出装置では、図２のノズル近
傍部の拡大図（図１中の丸印で囲んだ部分に相当する）
に示すような、１つの液体収納部（リザーバー）に対し
て、１つのヒータ素子と１つのノズルからなる組を２組
配置した構成が好適に利用される。FIG. 1 is a view for explaining a basic configuration of a liquid discharge apparatus used in the present invention. For convenience, each liquid discharge section has a single discharge port (nozzle). In the liquid ejection apparatus used in the present invention, an enlarged view of the vicinity of the nozzle in FIG. 2 (corresponding to a portion surrounded by a circle in FIG. 1)
As shown in (1), a configuration in which two sets each including one heater element and one nozzle are arranged for one liquid storage portion (reservoir) is preferably used.
【００５５】図１及び２において、１はシリコンからな
る基板、２はＴａＮ、ＴａＳｉＮ、ＴａＡｌ等から成る
ヒータ素子、３はアルミニウム等からなる第一の配線、
４はアルミニウム等からなる第二の配線、５はユニット
と外部との電気的接触をとるためのパッド、６はノズ
ル、８は基板裏面に設けられ、基板表面側のノズルに供
給するためのプローブ溶液を貯留する部分を構成する供
給口である。供給口は、液体リザーバーとして機能する
もので、後述するが、シリコンの異方性エッチングによ
り作成される。その際、この供給口８は、基板１の裏面
では、その縁部が９（点線部）で示した部分まで広がっ
た四角錐状の開口部を有している。この構成では、供給
口、流路（後述する図３、４参照）、ヒータ素子及びノ
ズルが個々に独立した液体吐出部を形成している。1 and 2, 1 is a substrate made of silicon, 2 is a heater element made of TaN, TaSiN, TaAl or the like, 3 is a first wiring made of aluminum or the like,
4 is a second wiring made of aluminum or the like, 5 is a pad for making electrical contact between the unit and the outside, 6 is a nozzle, 8 is a probe provided on the back surface of the substrate and supplied to a nozzle on the front surface side of the substrate. It is a supply port that constitutes a part for storing a solution. The supply port functions as a liquid reservoir, and is created by anisotropic etching of silicon, as described later. In this case, the supply port 8 has a quadrangular pyramid-shaped opening on the back surface of the substrate 1, the edge portion of which extends to a portion indicated by 9 (dotted line). In this configuration, the supply port, the flow path (see FIGS. 3 and 4 described later), the heater element, and the nozzle form individually independent liquid ejection units.
【００５６】図１で白抜き矢印で示した方向は、後に詳
しく説明するが、液体吐出装置を液体吐出ユニットとし
てプローブ・アレイ製造装置に装着した際にこのユニッ
トが移動する方向であり、以後、主走査方向と記述す
る。The direction indicated by the white arrow in FIG. 1 will be described in detail later, but is the direction in which the liquid ejecting apparatus moves when the liquid ejecting apparatus is mounted on the probe array manufacturing apparatus as a liquid ejecting unit. Described as the main scanning direction.
【００５７】図２に示す様に、本実施例では、同一液体
吐出部内で、一つの供給口に対して２個のノズルおよび
ヒータ素子が対応している。この同一液体吐出部内で隣
合う一対のノズルおよびヒータ素子からなる２つの部分
は隔壁で分離されており、1.27mm（20dpi）の間隔で並
んでいる。それぞれのヒータ素子は一組の第一の配線お
よび第二の配線と結合しており、２本の配線が基板端の
２つのパッド（省略）を介して外部と接続している。As shown in FIG. 2, in the present embodiment, two nozzles and heater elements correspond to one supply port in the same liquid discharge section. Two portions including a pair of adjacent nozzles and a heater element in the same liquid ejection section are separated by a partition wall and are arranged at an interval of 1.27 mm (20 dpi). Each heater element is coupled to a pair of first and second wirings, and the two wirings are connected to the outside via two pads (omitted) at the end of the substrate.
【００５８】チップは、図１の構成では、その横方向に
おける隣接ノズル間隔が1.27mm（20dpi相当）で配置さ
れた８個のノズルからなる一次元状（直線状）のノズル
列を５列並列に図１における縦方向に100dpiのオフセッ
ト（横方向でのズレ）で配列されている。図１の上下方
向で隣接するノズル群の間隔も100dpiに設定されてい
る。一つのノズル列における各ヒータ素子は、その両端
を一対の第一および第二の配線と共通して接続されてい
る。In the configuration shown in FIG. 1, the chip has five one-dimensional (linear) nozzle rows each consisting of eight nozzles arranged at an interval of 1.27 mm (corresponding to 20 dpi) between adjacent nozzles in the horizontal direction. Are arranged at an offset of 100 dpi in the vertical direction in FIG. 1 (shift in the horizontal direction). The interval between vertically adjacent nozzle groups in FIG. 1 is also set to 100 dpi. Both ends of each heater element in one nozzle row are commonly connected to a pair of first and second wirings.
【００５９】図２に示す構成における各ノズル間隔、各
ノズル列間隔も、図１の態様に準じて設定されている。
なお、図２の構成をとる場合における図１の上下方向で
隣接するノズル列間の間隔は、例えば同一液体吐出部内
で上下に近接して設けられた２つのノズル間の中心位置
を基準として設定することができる。Each nozzle interval and each nozzle row interval in the configuration shown in FIG. 2 are also set in accordance with the embodiment of FIG.
When the configuration shown in FIG. 2 is adopted, the interval between the vertically adjacent nozzle rows in FIG. 1 is set with reference to the center position between two nozzles provided vertically close in the same liquid ejection unit, for example. can do.
【００６０】この図２における構成においても、一組の
ノズル列に含まれる16個のヒータ素子の各々は、一対の
第一の配線および第二の配線に共通して接続されてい
る。チップの長辺方向の長さは約12ｍｍ、短辺方向の長
さは約７ｍｍである。１つのチップでのノズル数は80個
である。Also in the configuration shown in FIG. 2, each of the 16 heater elements included in one set of nozzle rows is commonly connected to a pair of first and second wires. The length of the chip in the long side direction is about 12 mm, and the length in the short side direction is about 7 mm. The number of nozzles in one chip is 80.
【００６１】図３は、図２のＡ―Ａ’線での断面図を示
す。図４は、図２のＢ―Ｂ’線での断面図を示す。図５
は、チップの裏面の模式図を示す（図１に示された半導
体チップの裏面に相当）。図３、図４において図１、図
２で用いたものと同一番号のものは同一の物を示す。ま
た、１０は絶縁膜、１１は保護膜、１２はノズル材、１
３はＴａ等から成る耐キャビテーション膜である。絶縁
膜１０は、シリコン基板を熱酸化して作成される熱酸化
膜、ＣＶＤにより作成される、酸化膜、窒化膜、等いず
れの膜でもよい。保護膜１１は、ＣＶＤにより作成され
る、酸化膜、窒化膜、等いずれの膜でもよい。ノズル６
及び流路７は、予めノズルおよび流路など有したノズル
材を基板に貼り付けても、フォトリソグラフィー技術を
用い半導体プロセスの延長で基板上に形成しても良い。FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA ′ of FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. FIG.
Shows a schematic diagram of the back surface of the chip (corresponding to the back surface of the semiconductor chip shown in FIG. 1). 3 and 4, the same reference numerals as those used in FIGS. 1 and 2 indicate the same components. 10 is an insulating film, 11 is a protective film, 12 is a nozzle material, 1
Reference numeral 3 denotes a cavitation-resistant film made of Ta or the like. The insulating film 10 may be any of a thermal oxide film formed by thermally oxidizing a silicon substrate, an oxide film and a nitride film formed by CVD. The protective film 11 may be any film such as an oxide film and a nitride film formed by CVD. Nozzle 6
The flow channel 7 may be formed on the substrate by attaching a nozzle material having a nozzle and a flow channel in advance to the substrate, or by using a photolithography technique to extend the semiconductor process.
【００６２】特に、チップがより大きな面積で作製され
る必要がある場合、ノズルおよび流路を有したノズル材
を半導体基板に貼り付ける方法では、ノズル材が大面積
になるため貼り付け時のしわ、そり、位置ズレなどの問
題が発生する場合があるので、フォトリソグラフィー技
術を用いて基板上にノズル材料を積層して加工する製法
が望まれる。フォトリソグラフィーを用いてノズルを形
成する方法としては、例えば、特開昭62-264957号公報
に記載される方法がある。In particular, when a chip needs to be manufactured with a larger area, a method of attaching a nozzle material having a nozzle and a flow path to a semiconductor substrate requires a large area of the nozzle material, and thus causes wrinkles at the time of attachment. Since problems such as warpage, misalignment, and the like may occur, a manufacturing method of laminating and processing a nozzle material on a substrate using photolithography technology is desired. As a method of forming a nozzle using photolithography, for example, there is a method described in JP-A-62-264957.
【００６３】供給口８は、例えばＴＭＡＨ溶液を用いた
シリコンの異方性エッチングにより作製され、図３に示
したように、基板の裏面の水平面に対して、54.7度の角
度で開口する。供給口８の形状は図６に示したように四
角錐台の形状になる。本実施例では、基板表面での供給
口の幅を図３に示したように100μmと設定し、またシリ
コン基板の１の厚さは625μｍであるため、供給口の裏
面での幅は約１ｍｍとなる。The supply port 8 is formed by anisotropic etching of silicon using, for example, a TMAH solution, and opens at an angle of 54.7 degrees with respect to the horizontal plane on the back surface of the substrate as shown in FIG. The shape of the supply port 8 is a truncated square pyramid as shown in FIG. In this embodiment, the width of the supply port on the surface of the substrate is set to 100 μm as shown in FIG. 3, and the thickness of the silicon substrate 1 is 625 μm, so that the width on the back surface of the supply port is about 1 mm. Becomes
【００６４】従来のプリンティング用のインクジェット
ヘッドでは基板裏面に接続されたインクタンクとの接続
部からヒータ部へインクを導くことが供給口の主目的で
あるが、前記したようにプローブ・アレイ製造用の装置
では、液体の吐出量の総量が少ないため供給口を液体の
リザーバーとして用いることが可能である。In the conventional ink jet head for printing, the main purpose of the supply port is to guide the ink from the connection portion with the ink tank connected to the back surface of the substrate to the heater portion. In the apparatus described above, the supply port can be used as a liquid reservoir because the total amount of liquid discharge is small.
【００６５】前記寸法の供給口では、液体リザーバーと
して使用できる部分の体積は約0.23μｌであり、本実施
例では２個のノズルからの吐出量の合計は24ｐｌである
ので、この体積は約9600枚のプローブ・アレイを作製で
きる量に相当する。チップを裏面から見た場合、供給口
８は図５に示した形状になる。液体は基板裏面から図４
に示したように、供給口８から基板表面に導かれ、流路
７を通ってノズル６まで導かれる。すなわち、供給口
（液体リザーバー）、流路及びノズルによって基板を貫
通する経路が形成されている。In the supply port having the above-mentioned size, the volume of a portion that can be used as a liquid reservoir is about 0.23 μl, and in this embodiment, the total discharge amount from the two nozzles is 24 pl. This corresponds to the amount that can produce one probe array. When the chip is viewed from the back, the supply port 8 has the shape shown in FIG. Fig. 4
As shown in (1), the liquid is guided from the supply port 8 to the surface of the substrate, and then to the nozzle 6 through the flow path 7. That is, a path penetrating the substrate is formed by the supply port (liquid reservoir), the flow path, and the nozzle.
【００６６】ヒータの両端に電圧が印可されると、ヒー
タ近傍の液体が過熱され膜発泡を起こし、液体は図７に
示したように吐出する。ノズルから吐出される液体の量
は12ｐｌとした。この液滴量を得るためヒータは28μm
×28μm、ノズルは22μmφとした。When a voltage is applied to both ends of the heater, the liquid in the vicinity of the heater is overheated to cause film foaming, and the liquid is discharged as shown in FIG. The amount of liquid discharged from the nozzle was 12 pl. The heater is 28 μm to obtain this droplet volume
× 28 μm, and the nozzle was 22 μmφ.
【００６７】安定に液体を吐出させるためには、安定に
膜発泡を起こすことが必須である。安定な膜発泡を起こ
すためには、ヒータに0.1ないし５μｓの電圧パルスが
印可されることが望ましい。また、プローブ・アレイに
含まれる各プローブの量を精密にコントロールするため
には、ノズルから吐出される液滴量が安定である、特開
平4-10940号公報や特開平4-10941号公報、特開平4-1094
2号公報に記載されているような、ヒータにより加熱さ
れることで発生した気泡が吐出口を介して外気と連通す
る方式が好ましい。In order to discharge the liquid stably, it is essential to cause stable film bubbling. In order to cause stable film foaming, it is desirable that a voltage pulse of 0.1 to 5 μs be applied to the heater. Further, in order to precisely control the amount of each probe included in the probe array, the amount of droplets discharged from the nozzle is stable, JP-A-4-10940 and JP-A-4-10941, JP-A-4-1094
It is preferable to employ a method described in Japanese Patent Publication No. 2 which communicates air bubbles generated by being heated by a heater with the outside air through a discharge port.
【００６８】更に、図８にチップを複数並列した液体吐
出装置の模式図を示す。図８において、２１はチップを
２５枚並列配置した部分を有する液体吐出装置であり、
２２は図１ないし図７で説明したチップ、２３はノズル
である。図８中チップ２２は、論点を明確にするためノ
ズル２３のみを示している。この液体吐出装置では、チ
ップ２２は５行５列に配置され、１チップで80個のノズ
ルを有しているため、１つのユニットが合計2000個のノ
ズルを有する。FIG. 8 is a schematic view of a liquid discharging apparatus in which a plurality of chips are arranged in parallel. In FIG. 8, reference numeral 21 denotes a liquid ejection apparatus having a portion in which 25 chips are arranged in parallel,
Reference numeral 22 denotes the chip described with reference to FIGS. 1 to 7, and reference numeral 23 denotes a nozzle. In FIG. 8, the tip 22 shows only the nozzle 23 for clarification. In this liquid ejecting apparatus, the chips 22 are arranged in 5 rows and 5 columns and each chip has 80 nozzles. Therefore, one unit has a total of 2000 nozzles.
【００６９】図９に、複数のチップを並列配置する場合
の構成の一例について示す。図９に示すように、アルミ
ナ、樹脂等からなり、開口部２５が形成された窓枠状の
固定用の枠体２４を用い、各開口部にチップ２２を勘合
挿入して固定することで多数のチップを並列した液体吐
出装置を得ることができる。各チップのパッドは、枠体
２４に配置されたフレキシブル配線基板（不図示）によ
り電気的にヘッド外部と接続されている。溶液は、供給
口８に注入される。FIG. 9 shows an example of a configuration in which a plurality of chips are arranged in parallel. As shown in FIG. 9, a large number of windows 22 are fixed by inserting and inserting chips 22 into the respective openings using a window frame-shaped fixing frame 24 having openings 25 formed of alumina, resin, or the like. The liquid ejection device in which the chips are arranged in parallel can be obtained. The pads of each chip are electrically connected to the outside of the head by a flexible wiring board (not shown) arranged on the frame 24. The solution is injected into the supply port 8.
【００７０】（プローブ・アレイ製造装置の構造）図１
０に、液体吐出装置を液体吐出ユニットとして用いたプ
ローブ・アレイ製造装置の一例の主要部の構造の模式図
を示す。図１０中、２２は、液体吐出ユニット３１はそ
の移動を略平行に案内するシャフト、３２はプローブ・
アレイ製造用の担体が固定されるステージ、３３はプロ
ーブ・アレイが形成される担体（本例ではガラス基板を
使用）である。(Structure of Probe Array Manufacturing Apparatus) FIG.
FIG. 0 shows a schematic diagram of a structure of a main part of an example of a probe array manufacturing apparatus using a liquid ejection device as a liquid ejection unit. In FIG. 10, reference numeral 22 denotes a shaft for guiding the movement of the liquid discharge unit 31 substantially in parallel, and 32 denotes a probe
A stage on which a carrier for manufacturing an array is fixed, and 33 is a carrier on which a probe array is formed (a glass substrate is used in this example).
【００７１】ユニットは図１０中Ｘ方向を移動し、ステ
ージはＹ方向を移動し、これらの動作によってユニット
はステージに対して相対的に2次元状に移動できる。図
１０では複数のプローブ・アレイとなるガラス基板を固
定し、プローブを付与する場合の構造を示したが、１枚
の大きなプローブ・アレイとなるガラス基板上にプロー
ブ・アレイを製造し、その後、該ガラス基板を切断して
プローブ・アレイを得ても良い。The unit moves in the X direction in FIG. 10, and the stage moves in the Y direction. By these operations, the unit can move two-dimensionally relative to the stage. FIG. 10 shows a structure in which a glass substrate serving as a plurality of probe arrays is fixed and a probe is provided. However, a probe array is manufactured on a glass substrate serving as one large probe array, and thereafter, The glass substrate may be cut to obtain a probe array.
【００７２】（液体吐出ユニットを用いたプローブ溶液
の付与法）次にプローブ・アレイ製造法に関して説明す
る。図１１にプローブ・アレイ製造装置を用いたプロー
ブ溶液の付与法を説明するための模式図を示す。図１１
中４１ないし４２はチップ、３３はプローブ・アレイで
ある。図１１では、プローブ・アレイの表面を表向きと
して描いているので、チップのノズルの配置及び、主走
査方向は、図８で示した物とは左右が逆になる。(Method of Applying Probe Solution Using Liquid Discharge Unit) Next, a method of manufacturing a probe array will be described. FIG. 11 is a schematic diagram for explaining a method for applying a probe solution using the probe array manufacturing apparatus. FIG.
Reference numerals 41 to 42 denote chips, and reference numeral 33 denotes a probe array. In FIG. 11, since the surface of the probe array is drawn face up, the arrangement of the nozzles of the chip and the main scanning direction are opposite to those shown in FIG.
【００７３】図１１中４１は、図８中で「１」で示した
チップであり、４２は図８中「２」で示したチップであ
る。チップの構成は図１に示したように、８つのノズル
群から構成される、ノズル群がオフセットされて配置さ
れている。１つのノズル群内の各ヒータは前記したよう
に１対の第一及び第二のアルミ配線に共通して接続され
ているため、これらの配線に接続されている１組のパッ
ド間に電圧パルスを印可することにより、同一ノズル群
内の全てのノズルから液体の吐出を起こすことができ
る。すなわち、吐出は16のノズルで同時に起こる。In FIG. 11, reference numeral 41 denotes a chip indicated by "1" in FIG. 8, and reference numeral 42 denotes a chip indicated by "2" in FIG. As shown in FIG. 1, the configuration of the chip is composed of eight nozzle groups, and the nozzle groups are arranged offset. Since each heater in one nozzle group is commonly connected to the pair of first and second aluminum wirings as described above, a voltage pulse is applied between a pair of pads connected to these wirings. Is applied, liquid can be ejected from all nozzles in the same nozzle group. That is, ejection occurs simultaneously with 16 nozzles.
【００７４】図８ないし図１１で、チップに隣接して表
示されている１、２、３、４、５の数字およびＡ、Ｂ、
Ｃ、Ｄ、Ｅ，Ｆ、Ｇ、Ｈはノズル群の区別を示すために
表示された物である。各ノズル群には図２に示す二つの
ノズルが含まれる。In FIGS. 8 to 11, the numerals 1, 2, 3, 4, 5 and A, B,
C, D, E, F, G, and H are displayed to indicate the distinction between the nozzle groups. Each nozzle group includes two nozzles shown in FIG.
【００７５】ます初めに、第一のノズル群の先頭によっ
て、図１１中、1Ａ、１Ｂ、１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，
１Ｇ，１Ｈで示された８組16個のスポット（図中黒丸と
白丸で示す）が形成される。次に、ヘッドが主走査方向
に１．２７ｍｍ（２０ｄｐｉ相当）移動したタイミング
で第二のノズル群の16個のノズルから順次、吐出を行
い、図１１中、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ，
２Ｇ，２Ｈで示された８組１６個のスポットを、プロー
ブ・アレイ上で２列に並ぶように配列する。引き続き同
様な操作で、第３ないし第５のノズル群から順次吐出を
行い、プローブ・アレイ３３の、第１列のプローブ群、
80個が（図１１中黒丸と白丸で示す）が配置される。こ
の時、隣接したプローブの中心―中心間の距離は２５４
μｍ（１００ｄｐｉ相当）である。つまり、第一のチッ
プから吐出される４０種類の液体は、プローブ・アレイ
中の第一列のプローブ群を形成する。この様子を図１１
中４３で模式的に示した。（４０スポット中、１Ａない
し５Ａの５スポットのみ示してある。） 次に、同様な操作で第二のチップから液体の吐出を行
い、プローブ・アレイの第二列（図１１中白丸で示し
た）のプローブを配置した。この際、第一のチップから
作製される、第一列のプローブ群と、第二のチップから
作製される、第二列のプローブ群と、の中心―中心間の
距離は254μｍ（100dpi相当）となるように、駆動タイ
ミングを調節した。First, by the head of the first nozzle group, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F,
Eight sets of 16 spots indicated by 1G and 1H (shown by black circles and white circles in the figure) are formed. Next, at the timing when the head moves 1.27 mm (corresponding to 20 dpi) in the main scanning direction, ejection is sequentially performed from the 16 nozzles of the second nozzle group, and 2A, 2B, 2C, 2D, and 2E in FIG. , 2F,
Eight sets of 16 spots indicated by 2G and 2H are arranged in two rows on the probe array. Subsequently, by the same operation, the ejection is sequentially performed from the third to fifth nozzle groups, and the probe group in the first row of the probe array 33 is
Eighty (indicated by black and white circles in FIG. 11) are arranged. At this time, the distance between the centers of adjacent probes is 254.
μm (corresponding to 100 dpi). That is, the 40 types of liquids discharged from the first chip form the first row of probe groups in the probe array. This situation is shown in FIG.
This is schematically shown at 43. (Only 5 spots of 1A to 5A out of 40 spots are shown.) Next, the liquid is ejected from the second chip by the same operation, and the second row of the probe array (shown by white circles in FIG. 11). ) Probe was placed. At this time, the center-to-center distance between the first row of probe groups made from the first chip and the second row of probe groups made from the second chip is 254 μm (equivalent to 100 dpi). The drive timing was adjusted so that
【００７６】更に、同様な操作により第３ないし第２５
のチップから液滴の吐出を行い、プローブ・アレイを作
製した。（図１１中、点線で囲まれたスポット） 以上説明したように、図８に示したヘッドから、１００
dｐｉの４０行、２５列（1000組、2000スポット）のプ
ローブ・アレイを作製できる。このとき、各組の２つの
スポットは同じリザーバーにつながっているので同じプ
ローブ溶液を吐出していることが保証され、どちらかの
スポット（例えば図１１の黒丸）を品質検査用のスポッ
トとして用いて、他方（例えば図１１の白丸）を製品用
として用いることができる。また、２つのスポットの距
離は液体噴射装置上のノズルの間隔で決定されるため、
基板の移動誤差などを含まず、非常に精度が良い。この
ため、二つのスポットが重なり合わない程度に近づいて
配置することが可能であり、プローブ・アレイの大きさ
を小さくできる。Further, the third to twenty-fifth operations are performed by the same operation.
A droplet was ejected from the chip of No. 1 to produce a probe array. (Spot surrounded by a dotted line in FIG. 11) As described above, 100 spots from the head shown in FIG.
A probe array of 40 rows and 25 columns of dpi (1000 sets, 2000 spots) can be produced. At this time, since the two spots in each set are connected to the same reservoir, it is guaranteed that the same probe solution is discharged, and one of the spots (for example, a black circle in FIG. 11) is used as a spot for quality inspection. The other (for example, the white circle in FIG. 11) can be used for a product. Since the distance between the two spots is determined by the distance between the nozzles on the liquid ejecting apparatus,
Extremely high accuracy, not including substrate movement errors. For this reason, it is possible to arrange the two spots so as not to overlap each other, and to reduce the size of the probe array.
【００７７】このようにして形成された品質検査用のス
ポットを利用して、プローブ・アレイを製造した後に、
品質検査工程を設けることができる。すなわち、前記の
品質検査用スポットに対し試薬を滴下し、反応を観察す
ることにより、所望の位置に所望のプローブが形成され
ていることが確認できる。この場合、目的のスポットに
のみ試薬を滴下し、他のスポットには試薬が接触しない
ようにするためには、精密な位置制御と試薬量の制御が
必要であり、この工程にも液体吐出方式を用いることが
好ましい。この場合の試薬滴下装置の構成は図１０に類
似したものが好ましい。ただし、プローブ数と同数のノ
ズル群、リザーバー群を持つ必要はなく、例えば複数の
プローブに対して反応する試薬を用いれば液体吐出ユニ
ットを簡略化でき、好ましくはチップ２２が１つないし
２つで構成された液体吐出ユニットを用いることも可能
である。After manufacturing the probe array using the spot for quality inspection formed in this way,
A quality inspection step can be provided. That is, by dropping a reagent onto the quality inspection spot and observing the reaction, it can be confirmed that a desired probe is formed at a desired position. In this case, precise position control and control of the amount of reagent are necessary in order to drop the reagent only on the target spot and prevent the reagent from coming into contact with other spots. It is preferable to use The configuration of the reagent dropping apparatus in this case is preferably similar to that of FIG. However, it is not necessary to have the same number of nozzle groups and reservoir groups as the number of probes. For example, if a reagent that reacts with a plurality of probes is used, the liquid discharge unit can be simplified, and preferably one or two tips 22 are used. It is also possible to use the configured liquid discharge unit.
【００７８】また、品質検査用スポットは一つに限る必
要は無く、二つ以上の検査用スポットを設けてそれぞれ
に対して異なる試薬を適用することにより、少ない種類
の試薬で確実に検査を行うことができる。本例では２つ
のノズルによって２つのスポットを形成したが、３以上
のノズルを１つの液体リザーバーに対して設置してもよ
い。Further, it is not necessary to limit the number of quality inspection spots to one, but two or more inspection spots are provided and different reagents are applied to the respective spots, so that the inspection can be performed reliably with a small number of types of reagents. be able to. In this example, two spots are formed by two nozzles, but three or more nozzles may be provided for one liquid reservoir.
【００７９】また、一つのノズルによって二つのスポッ
トを形成してそれぞれ品質検査用、製品用とすることも
可能である。ただし、２つのスポットを形成する間に基
板の移動が行われるため、移動誤差を考えてスポット間
の距離を離す必要があり、基板が大きくなってしまう場
合がある。従って、より高密度でのスポット配置を達成
する場合には、１つの液体リザーバーに対して予め複数
のノズルを設けておくことで、ユニットを担体に対して
走査する場合における制御系をより簡単なものとするこ
とが出来るので好ましい。It is also possible to form two spots with one nozzle and use them for quality inspection and for product, respectively. However, since the substrate is moved during formation of two spots, it is necessary to increase the distance between the spots in consideration of a movement error, and the substrate may become large. Therefore, in order to achieve a higher density spot arrangement, a plurality of nozzles are provided in advance for one liquid reservoir, so that a control system for scanning the unit with respect to the carrier can be simplified. It is preferable because it can be obtained.
【００８０】ユニットを構成するチップとして、シリコ
ンを用いる場合に関してこれまで説明してきたが、上記
したように、本発明ではヒータとヒータに接続された配
線からなる簡便な構造であるため、シリコン基板を必ず
しも用いる必要はなく、ガラス基板等、より安価な基板
を用いて液体吐出ユニットの作製を行なうこともでき
る。The case where silicon is used as a chip constituting a unit has been described above. However, as described above, the present invention has a simple structure including a heater and wiring connected to the heater. It is not necessary to use the liquid discharge unit, and the liquid discharge unit can be manufactured using a cheaper substrate such as a glass substrate.
【００８１】本実施例では、80個のノズルを有す半導体
チップを５行５列に配置してヘッドを作成する場合につ
いて述べたが、ノズル数や、配置の配列は実施例に示し
た構成に限られることはなく、自由に選ぶことができ
る。しかしながら、上述のように、半導体チップを用い
１行２５列のような一次元配列の液体吐出ユニットを作
製した場合、主走査のみでプローブ・アレイが作成でき
るため、プローブ・アレイ製造装置の構造は、図１０で
示した構造より簡便なものとすることができる。In this embodiment, a case has been described in which a head is formed by arranging semiconductor chips having 80 nozzles in 5 rows and 5 columns. However, the number of nozzles and the arrangement of the arrangement are the same as those in the embodiment. It is not limited to, but can be freely selected. However, as described above, when a liquid ejection unit having a one-dimensional array such as 1 row and 25 columns is manufactured using a semiconductor chip, a probe array can be formed only by main scanning. 10 can be simpler than the structure shown in FIG.
【００８２】（実施例２）図１２に本発明による液体吐
出ユニットを構成する半導体チップの他の例の模式図を
示す。図１２はノズル近傍の拡大図であり、図２に対応
するものであり、同じ番号は同じ部品を示す。(Embodiment 2) FIG. 12 is a schematic view showing another example of a semiconductor chip constituting a liquid discharge unit according to the present invention. FIG. 12 is an enlarged view of the vicinity of the nozzle and corresponds to FIG. 2, and the same numbers indicate the same parts.
【００８３】図１２に示す様に、本実施例では一つの供
給口に対して2個のノズルおよびヒータが、供給口の両
側に配置されている。二組のノズルおよびヒータの大き
さは互いに異なっており、ヒータ36μｍ×36μｍ、吐出
口26μmφおよびヒータ29μｍ×29μm、吐出口14μmφ
の組み合わせとなっている。前者は24plの液滴を吐出
し、後者は８plの液滴を吐出するよう設計されている。
ヒータサイズが異なることにより適切な駆動条件（電
圧、パルス幅）が異なることから、それぞれのヒータは
互いに異なる一組の第一の配線および第二の配線と結合
しており、計２組の配線が基板端の２組のパッド（省
略）を介して外部と接続している。チップは図１に示し
たように、図１において横方向に、隣接ノズル群間隔が
1.27ｍｍ（20dpi相当）に配列された8個のノズル群から
なる、1組のノズルグループが図１において５列、100dp
iオフセットされて配列されている。また、隣接するノ
ズル群の間隔も100dpiに設定されている。As shown in FIG. 12, in the present embodiment, two nozzles and a heater are arranged for one supply port on both sides of the supply port. The sizes of the two nozzles and the heater are different from each other, and the heater 36 μm × 36 μm, the discharge port 26 μmφ and the heater 29 μm × 29 μm, the discharge port 14 μmφ
It is a combination of The former is designed to discharge 24 pl droplets, and the latter is designed to discharge 8 pl droplets.
Since the appropriate driving conditions (voltage and pulse width) are different due to the different heater size, each heater is connected to a different set of first and second wires, and a total of two sets of wires are provided. Are connected to the outside via two sets of pads (omitted) at the end of the substrate. As shown in FIG. 1, the chips are arranged in the horizontal direction in FIG.
One nozzle group consisting of eight nozzle groups arranged at 1.27 mm (equivalent to 20 dpi) has five rows and 100 dpi in FIG.
i The array is offset. The interval between adjacent nozzle groups is also set to 100 dpi.
【００８４】供給口の形状は図６に示したように四角錐
台の形状になる。今回の試作では、基板表面での供給口
の幅を図３に示したように100μmと設定し、またシリコ
ン基板の１の厚さは625μｍであるため、供給口の裏面
での幅は約１ｍｍとなる。チップの長辺方向の長さは約
12ｍｍ、短辺方向の長さは約7ｍｍである。The supply port has a truncated quadrangular pyramid shape as shown in FIG. In this prototype, the width of the supply port on the substrate surface was set to 100 μm as shown in FIG. 3, and the thickness of the silicon substrate 1 was 625 μm, so the width on the back surface of the supply port was about 1 mm. Becomes The length of the chip in the long side direction is approx.
The length in the short side direction is about 7 mm.
【００８５】（液体吐出ユニットを用いたプローブ溶液
の付与法）この液体吐出ユニットを用いて実施例１と同
様にプローブ・アレイを製造した。異なる点は形成され
たスポットが90μmφと60μmφと、大きさの異なる組み
合わせとなることである。この60μmφのスポットに対
して先ほどと同様に試薬を滴下して観察したところ、反
応を確認することができた。これにより、プローブの使
用量を48pl（24+24）から32ｐｌ（24+８）に減らすこと
ができた。また、品質検査用と製品用のスポットの大き
さが異なることから、医療現場での判定の際に混乱する
ことがないことが期待される。(Method of Applying Probe Solution Using Liquid Discharge Unit) A probe array was manufactured in the same manner as in Example 1 using this liquid discharge unit. The difference is that the formed spots are 90 μmφ and 60 μmφ in different combinations of sizes. When the reagent was dropped on the 60 μmφ spot and observed as described above, the reaction was confirmed. This reduced the amount of probe used from 48 pl (24 + 24) to 32 pl (24 + 8). In addition, since the size of the spot for quality inspection and the size of the spot for product are different, it is expected that there is no confusion at the time of judgment at a medical site.
【００８６】（実施例３）図１３に本発明による液体吐
出ユニットを構成する半導体チップの他の例の模式図を
示す。図１３はノズル近傍の拡大図であり、図２に対応
するものであり、同じ番号は同じ部品を示す。(Embodiment 3) FIG. 13 is a schematic view of another example of a semiconductor chip constituting a liquid discharge unit according to the present invention. FIG. 13 is an enlarged view of the vicinity of the nozzle and corresponds to FIG. 2, and the same numbers indicate the same parts.
【００８７】図１３に示す様に、本実施例では一つの供
給口に対して11個のノズルおよびヒータが、供給口を挟
んで片側に1個、反対側に10個配置されている。隣り合
うノズルおよびヒータは隔壁（図示せず）で分離されて
おり42.5μm（600dpi）の間隔で並んでいる。それぞれ
のヒータは互いに異なる一組の第一の配線および第二の
配線と結合しており、計11組の配線が基板端の11組のパ
ッド（省略）を介して外部と接続している。チップは図
１に示したように、図１において横方向に、隣接ノズル
群間隔が1.27ｍｍ（20ｄｐｉ相当）に配列された8個の
ノズル群からなる、1組のノズルグループが図１におい
て５列、100ｄｐｉオフセットされて配列されている。
また、隣接するノズル群の間隔も100ｄｐｉに設定され
ている。As shown in FIG. 13, in this embodiment, eleven nozzles and heaters are provided for one supply port, one on one side of the supply port and ten on the opposite side. Adjacent nozzles and heaters are separated by partition walls (not shown) and are arranged at an interval of 42.5 μm (600 dpi). Each heater is coupled to a different set of first and second wires, and a total of 11 wires are connected to the outside via 11 sets of pads (omitted) at the end of the substrate. As shown in FIG. 1, the chip is composed of eight nozzle groups arranged in a horizontal direction in FIG. 1 with an adjacent nozzle group interval of 1.27 mm (equivalent to 20 dpi). The columns are arranged at 100 dpi offset.
The interval between adjacent nozzle groups is also set to 100 dpi.
【００８８】供給口の形状は図６に示したように四角錐
台の形状になる。今回の試作では、基板表面での供給口
の幅を図３に示したように100μmと設定し、またシリコ
ン基板の１の厚さは625μｍであるため、供給口の裏面
での幅は約１ｍｍとなる。また、図１３から解るように
供給口の長辺は42.5×10＝425μmとなり、結果として、
チップの長辺方向の長さは約12ｍｍ、短辺方向の長さは
約9ｍｍとなる。The supply port has a truncated quadrangular pyramid shape as shown in FIG. In this prototype, the width of the supply port on the substrate surface was set to 100 μm as shown in FIG. 3, and the thickness of the silicon substrate 1 was 625 μm, so the width on the back surface of the supply port was about 1 mm. Becomes Further, as can be seen from FIG. 13, the long side of the supply port is 42.5 × 10 = 425 μm, and as a result,
The length in the long side direction of the chip is about 12 mm, and the length in the short side direction is about 9 mm.
【００８９】（液体吐出ユニットを用いたプローブ溶液
の付与法）この液体吐出ユニットを用いた場合、まず、
２列の先頭の１ノズルが吐出した後、主走査方向に液体
噴射装置を移動させながら、移動速度に同期しながら残
りの９個のノズルから、吐出した液滴が基盤上で最初の
液滴に完全に重なるように吐出を行うことにより、基板
上に、左側のノズル列の1個のノズルから吐出した溶液
により形成したスポットと、右側の10個のノズルから吐
出した溶液により形成したスポットと、の大きさの異な
る２つのスポットを得ることができる。本例では24×24
μmのヒータと11μｍφの吐出口を用いて2.4ｐｌの液滴
を吐出することにより、40μｍと90μｍの２つのサイズ
のスポットを得た。これによって、さらに品質検査用の
プローブ量を減らし、効率アップとなった。(Method of Applying Probe Solution Using Liquid Discharge Unit) When this liquid discharge unit is used, first,
After the first nozzle in the two rows has been ejected, the liquid ejected from the remaining nine nozzles is moved from the remaining nine nozzles in synchronization with the moving speed while moving the liquid ejecting apparatus in the main scanning direction. By performing the discharge so as to completely overlap with, the spot formed on the substrate by the solution discharged from one nozzle of the nozzle row on the left and the spot formed by the solution discharged from the ten nozzles on the right , Two spots having different sizes can be obtained. 24 × 24 in this example
By discharging 2.4 pl droplets using a heater of 11 μm and a discharge port of 11 μmφ, spots of two sizes of 40 μm and 90 μm were obtained. This further reduced the amount of probes for quality inspection and increased efficiency.
【００９０】この方法の利点は、ノズル数を変えること
により、異なるスポット径を容易に得ることができるだ
けでなく、製品用のスポットを複数のノズルから吐出さ
れた液滴の総合で形成するため、たとえ、一つのノズル
の吐出が不整であっても影響が少ないことがある。本例
では検査用のスポットは一つのノズルを使って形成した
が、もちろん複数のノズルを用いることにより、不整吐
出に備えても良い。また、複数のノズルから同時に吐出
させることにより、大きさの異なる３個以上のスポット
を形成することも可能である。The advantage of this method is that, by changing the number of nozzles, not only can different spot diameters be easily obtained, but also product spots can be formed by combining droplets ejected from a plurality of nozzles. Even if the ejection of one nozzle is irregular, the influence may be small. In this example, the inspection spot is formed using one nozzle, but it is of course possible to prepare for irregular ejection by using a plurality of nozzles. In addition, it is also possible to form three or more spots having different sizes by simultaneously discharging from a plurality of nozzles.
【００９１】（液体吐出ユニットを用いたプローブ溶液
の付与法）この液体吐出ユニットを用いた場合、まず、
主走査および副走査を同時に行い、基板とヘッド間の相
対運動において、ノズル配置と同じ円運動を行わせるこ
とにより、円周上のノズルから順次吐出されるプローブ
溶液が基板上の同一地点に着弾するように駆動する。こ
の後、主走査方向に1.27mm移動して円運動を繰り返すこ
とにより、プローブ・アレイが完成する。(Method of Applying Probe Solution Using Liquid Discharge Unit) When this liquid discharge unit is used, first,
The main scanning and sub-scanning are performed simultaneously, and in the relative motion between the substrate and the head, the same circular motion as the nozzle arrangement is performed, so that the probe solutions sequentially discharged from the nozzles on the circumference land on the same point on the substrate. Drive to do. Thereafter, the probe array is completed by moving in the main scanning direction by 1.27 mm and repeating a circular motion.
【００９２】参考例 （液体吐出ユニットを用いたＤＮＡアレイの製造）25.4
ｍｍ×25.4ｍｍ×0.5ｍｍtの溶融石英基板を１％の超音
波洗剤ＧＰ−III（ブランソン）中で２０分間超音波洗
浄した後、水道水で超音波洗浄、流水洗浄を適宜行っ
た。次に、８０℃の１Ｎ ＮａＣｌ中に２０分間浸漬
し、流水（水道水）洗浄、超純水超音波洗浄、流水（超
純水）洗浄した。Reference Example (Production of DNA Array Using Liquid Discharge Unit) 25.4
After the fused quartz substrate mm × 25.4mm × 0.5mm t in 1% ultrasonic cleaner GP-III (Branson) and washed for 20 minutes ultrasound, ultrasonic cleaning with tap water, washed with running water as appropriate. Next, it was immersed in 1N NaCl at 80 ° C. for 20 minutes, washed with running water (tap water), washed with ultrapure water, ultrasonic, and washed with running water (ultra pure water).
【００９３】減圧蒸留して精製した、下記式（Ｉ）：Purified by distillation under reduced pressure, the following formula (I):
【００９４】[0094]
【化１】 Embedded image
【００９５】のアミノシランカップリング剤（ＫＢＭ−
６０３：化合物Ｉ 信越化学工業株式会社製）を１％の
濃度で含む水溶液を室温下、１時間攪拌し、メトキシ基
部分を加水分解させた。次に、上記基板を洗浄後速やか
に前記シランカップリング剤水溶液に浸し、室温下、１
時間浸漬した。その後、流水（超純水）洗浄し、窒素ガ
スを吹きつけて乾燥させ、次いで、１２０℃のオーブン
中で１時間加熱定着させた。The aminosilane coupling agent (KBM-
603: An aqueous solution containing 1% of compound I (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was stirred at room temperature for 1 hour to hydrolyze the methoxy group. Next, immediately after washing the substrate, the substrate is immersed in the silane coupling agent aqueous solution.
Soaked for hours. Thereafter, the substrate was washed with running water (ultra pure water), dried by blowing nitrogen gas, and then heated and fixed in an oven at 120 ° C. for 1 hour.
【００９６】冷却後、下記式（II）：After cooling, the following formula (II):
【００９７】[0097]
【化２】 Embedded image
【００９８】のＮ−（６−マレイミドカプロキシ）スク
シイミド（ＥＭＣＳ；化合物II）の０．３％溶液（エタ
ノール：ジメチルスルホキシド＝１：１）に基板を室温
下、２時間浸漬し、 ＥＭＣＳをアミノシランカップリ
ング剤のアミノ基に反応させた。反応終了後、エタノー
ル：ジメチルスルホキシド＝１：１で１回、エタノール
で３回洗浄し、窒素ガスを吹きつけて乾燥させた。 ５’−ATGAACCGGAGGCCCATC−３’ （配列番号：１） ３’−TACTTGGCCTCCGGGTAG−５’ （配列番号：２） 上記するの塩基配列に相補的な塩基配列であるの塩
基配列を有し、かつ、５’末端にリンカーを介して上記
基板表面に最終的に精製したマレイミド基と反応結合可
能なメルカプト基（ＳＨ基：スルフィドリル基ともい
う）を有するオリゴヌクレオチド（化合物III ベック
ス株式会社）を本実施例の検証に用いるプローブに利用
した。式（III）：The substrate was immersed in a 0.3% solution (ethanol: dimethylsulfoxide = 1: 1) of N- (6-maleimidocaproxy) succinimide (EMCS; compound II) at room temperature for 2 hours, and the EMCS was treated with aminosilane. It reacted with the amino group of the coupling agent. After the completion of the reaction, the resultant was washed once with ethanol: dimethylsulfoxide = 1: 1 and three times with ethanol, and dried by blowing nitrogen gas. 5'-ATGAACCGGAGGCCCATC-3 '(SEQ ID NO: 1) 3'-TACTTGGCCTCCGGGTAG-5' (SEQ ID NO: 2) Having a base sequence which is a base sequence complementary to the above base sequence, and 5 ' An oligonucleotide (Compound III Vex, Inc.) having a mercapto group (SH group: also referred to as a sulfhydryl group) capable of reacting with a finally purified maleimide group on the substrate surface via a linker at the terminal is used in this Example. The probe was used for verification. Formula (III):
【００９９】[0099]
【化３】 Embedded image
【０１００】のメルカプト基を導入したオリゴヌクレオ
チド（化合物III）を、液体吐出ユニットで吐出するた
めの溶媒、すなわち、グリセリン７．５質量％、尿素
７．５質量％、チオジグリコール７．５質量％、一般式
（IV）：Solvents for discharging the oligonucleotide (compound III) having the mercapto group introduced therein by a liquid discharging unit, that is, 7.5% by mass of glycerin, 7.5% by mass of urea, and 7.5% by mass of thiodiglycol. %, General formula (IV):
【０１０１】[0101]
【化４】 Embedded image
【０１０２】で示されるアセチレンアルコール（例え
ば、商品名：アセチレノールＥＨ 川研ファインケミカ
ル株式会社）１質量％を含む水溶液に、吸光度が１．０
になるように溶解させた。このオリゴヌクレオチド溶液
を、実施例１で作製した液体吐出ユニットの液体リザー
バーにマイクロディスペンサーを用いて供給した。な
お、最終的なオリゴヌクレオチド溶液の充填を行う前
に、作製した液体吐出ユニットに対して、溶媒と馴染ま
せる目的で、各液体リザーバー、ノズルは予め上記組成
の溶媒による洗浄、ならびに必要に応じてオリゴヌクレ
オチド溶液で洗浄を行い、真空吸引による液体の除去を
適宜繰り返した。An aqueous solution containing 1% by mass of acetylene alcohol (for example, trade name: acetylenol EH Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) having an absorbance of 1.0
And dissolved. This oligonucleotide solution was supplied to the liquid reservoir of the liquid ejection unit prepared in Example 1 using a microdispenser. Before the final filling of the oligonucleotide solution, with respect to the prepared liquid ejection unit, for the purpose of adapting to the solvent, each liquid reservoir and nozzle were previously washed with a solvent having the above composition, and if necessary. Washing was performed with the oligonucleotide solution, and removal of the liquid by vacuum suction was repeated as appropriate.
【０１０３】その後、上記のマレイミド基を導入する処
理を施した基板上にオリゴヌクレオチド溶液を吐出し
た。実施例１において作製したヘッドの設計仕様は、吐
出される液滴１滴当たりの液量は２４ｐｌであり、この
吐出条件では、基板上に付与される液滴１滴の占めるド
ットの直径は、用いる溶液の粘度によって、70〜100μ
ｍの範囲となる。Thereafter, the oligonucleotide solution was discharged onto the substrate on which the treatment for introducing a maleimide group was performed. According to the design specifications of the head manufactured in Example 1, the liquid amount per droplet to be discharged is 24 pl, and under this discharge condition, the diameter of the dot occupied by one droplet applied to the substrate is: 70-100 μm depending on the viscosity of the solution used
m.
【０１０４】また、上記組成の溶媒は保湿性が高く、液
体リザーバー内における乾燥、濃縮、ならびに、基板上
に付与したオリゴヌクレオチド溶液の液滴が、次ぎ工程
において、基板表面との反応による固定をなす前に、乾
燥・固化を起こすことを防ぐことができる。The solvent having the above-mentioned composition has a high moisturizing property, and is dried and concentrated in the liquid reservoir, and the droplet of the oligonucleotide solution applied on the substrate is fixed in the next step by reaction with the substrate surface. Before being dried, it can be prevented from drying and solidifying.
【０１０５】この式（III）のオリゴヌクレオチド（化
合物III）溶液を二次元アレイ状に付与した基板を、湿
度１００％の保湿チヤンバー内に室温下で１時間保持
し、オリゴヌクレオチドのメルカプト基と基板上のマレ
イミド基との反応を行わせた。取り出した後、未反応の
オリゴヌクレオチドを除去するため、基板を流水（超純
水）中で約３０秒洗浄した。The substrate provided with the oligonucleotide (compound III) solution of the formula (III) in a two-dimensional array was held in a 100% humidity humidified chamber at room temperature for 1 hour, and the mercapto group of the oligonucleotide was compared with the substrate. Reaction with the above maleimide group was performed. After removal, the substrate was washed in running water (ultra pure water) for about 30 seconds to remove unreacted oligonucleotide.
【０１０６】次いで、上記オリゴヌクレオチドを固定す
るドットを二次元アレイ状に形成した基板について、ド
ット以外の表面にブロッキング処理を施すため、５０ｍ
Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ＝７．０、１ＭＮａＣｌを含む）
にＢＳＡ（牛血清アルブミンシグマアルドリッチジャパ
ン）を２％の濃度で溶解したブロッキング用溶液に１時
間浸漬した後、前記５０ｍＭリン酸緩衝液で適宜洗浄
し、この５０ｍＭリン酸緩衝液中で保存し、DNAアレイ
とした。Next, the substrate on which the dots for immobilizing the oligonucleotides were formed in a two-dimensional array was subjected to a 50 m
M phosphate buffer (pH = 7.0, containing 1M NaCl)
Immersed in a blocking solution in which BSA (bovine serum albumin Sigma-Aldrich Japan) was dissolved at a concentration of 2% for 1 hour, washed appropriately with the 50 mM phosphate buffer, and stored in the 50 mM phosphate buffer. The DNA array was used.
【０１０７】（ハイブリダイゼーション反応によるＤＮ
Ａアレイのドット形状評価）モデル標的ＤＮＡとして、
式（Ｖ）：(DN by hybridization reaction)
Evaluation of dot shape of A array) As model target DNA,
Formula (V):
【０１０８】[0108]
【化５】 Embedded image
【０１０９】のＤＮＡ分子、すなわち、実施例２に示す
の配列を有し、蛍光標識としてテトラメチルローダミ
ンを５’末端に結合した化合物Ｖ（べックス株式会社よ
り購入）を用いて調製された二次元アレイ上のプローブ
とのハイブリダイゼーション反応を行った。A DNA molecule having the sequence shown in Example 2 and having the sequence shown in Example 2 prepared using Compound V (purchased from VEX Co., Ltd.) having tetramethylrhodamine bound to the 5 ′ end as a fluorescent label. A hybridization reaction with a probe on a dimensional array was performed.
【０１１０】このハイブリダイゼーション反応は、調製
したＤＮＡアレイと、化合物Ｖを５ｎＭの濃度で含むリ
ン酸緩衝液（１０ｍＭリン酸緩衝液ｐＨ＝７．０、５０
ｍＭのＮａＣｌを含む）２ｍｌとを用い、ハイブリパッ
ク中で行った。DNAアレイをモデル標的ＤＮＡ溶液とと
もにハイブリパック中に封じ、恒温槽内で７０℃まで加
熱し、その後、５０℃まで冷却し、その状態で１０時間
放置した。In this hybridization reaction, the prepared DNA array and a phosphate buffer containing Compound V at a concentration of 5 nM (10 mM phosphate buffer pH = 7.0, 50
(with mM NaCl) in a hybrid pack. The DNA array was sealed in a hybrid pack together with the model target DNA solution, heated to 70 ° C. in a thermostat, cooled to 50 ° C., and left in that state for 10 hours.
【０１１１】次に、DNAアレイをハイブリパックから取
り出し、未反応の標的ＤＮＡを除去する目的で、ハイブ
リダイゼーション用の緩衝液で洗浄する。洗浄後、緩衝
液で覆われた状態でスライドグラス上に基板を置き、カ
バーガラスで覆って、蛍光標識からの蛍光を観察した。
この観察に使用した蛍光顕微鏡は、ＥＣＬＩＰＳＥＥ８
００（株式会社ニコン）に２０倍対物レンズ（プランア
ポクロマート）と蛍光フイルタ（Ｙ−２Ｅ／Ｃ）をセッ
トしたものである。また、蛍光顕微鏡で観測される画像
は、イメージインテンシファイヤー付きＣＣＤカメラ
（Ｃ２４００−８７ 浜松ホトニクス株式会社）と画像
処理装置（Ａｒｇｕｓ５０ 浜松ホトニクス株式会社）
を用いて、採り込みを行った。Next, the DNA array is taken out of the hybrid pack and washed with a hybridization buffer in order to remove unreacted target DNA. After washing, the substrate was placed on a slide glass while being covered with a buffer solution, covered with a cover glass, and the fluorescence from the fluorescent label was observed.
The fluorescence microscope used for this observation was ECLIPSSE8
00 (Nikon Corporation) with a 20 × objective lens (plan apochromat) and a fluorescent filter (Y-2E / C). The images observed with the fluorescence microscope were obtained by using a CCD camera with an image intensifier (C2400-87 Hamamatsu Photonics KK) and an image processing device (Argus50 Hamamatsu Photonics KK).
Was taken in using.
【０１１２】収録された画像に基づき、基板上に二次元
アレイ状に形成した、化合物Ｖを固定したドット全てに
ついて、蛍光が観察された。なお、その蛍光強度の平均
値は、上記の測定装置の光強度指標で１７５０であっ
た。また、その蛍光を発する各領域から、ドットの直径
の平均値を算出したところ、約１００μｍであった。On the basis of the recorded images, fluorescence was observed for all the dots on which the compound V was fixed, which were formed in a two-dimensional array on the substrate. In addition, the average value of the fluorescence intensity was 1750 as a light intensity index of the above-mentioned measuring device. The average value of the diameters of the dots was calculated from the respective regions emitting the fluorescence, and was about 100 μm.
【０１１３】（256種のＤＮＡプローブからなるＤＮＡ
アレイの調製） ５’−ATGAACCGGAGGCCCATC−３’ （配列番号：１） ３’−TACTTGGCCTCCGGGTAG−５’ （配列番号：２） は実施例２の配列番号：１の塩基配列と同一である
が、実際は、発癌関連遺伝子ｐ５３のヌクレオチドの変
異頻度が高い、二つのアミノ酸をコードする計４個の塩
基部分（アンダーラインで示した）を含む１８ヌクレオ
チドの領域である。の塩基配列に完全に相補的な塩基
配列がであり（すなわち実施例２の配列番号：２の配
列と同一）、のアンダーラインで示した塩基に対応す
る部分をアンダーラインで示している。 ５’−GATGGGN1N2TCN3N4GTTCAT−３’ （配列番号：３） は、のアンダーラインで示した位置の塩基を、
Ｎ1、Ｎ2、Ｎ3、Ｎ4で表したものである。これらＮ1、
Ｎ2、Ｎ3、Ｎ4が、それぞれＡＴＧＣの塩基の何れかに
置換し、かつ、５’末端にメルカプト基を結合した計25
6種のオリゴヌクレオチド・プローブを合成した。これ
を、実施例１で作製したＺＢＪヘッドを用いて、ガラス
基板上に吐出し、反応結合することにより、256種のＤ
ＮＡプローブからなる二次元状のＤＮＡプローブ・アレ
イを調製した。(DNA consisting of 256 kinds of DNA probes)
Preparation of Array) 5'-ATGAACCGGAGGCCCATC-3 '(SEQ ID NO: 1) 3'-TACTTGGCCTCCGGGTAG-5' (SEQ ID NO: 2) is the same as the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 in Example 2, but is actually This is an 18-nucleotide region containing a total of four bases (indicated by underlines) encoding two amino acids, in which the frequency of mutation of the nucleotide of the oncogene-related gene p53 is high. (That is, the same as the sequence of SEQ ID NO: 2 in Example 2), and the portion corresponding to the base indicated by the underline is indicated by the underline. 5′-GATGGGN 1 N 2 TCN 3 N 4 GTTCAT-3 ′ (SEQ ID NO: 3)
Those expressed in N 1, N 2, N 3 , N 4. These N 1 ,
N 2 , N 3 , and N 4 are each substituted with any of the ATGC bases, and a mercapto group is bonded to the 5′-end in total of 25.
Six oligonucleotide probes were synthesized. This is discharged onto a glass substrate using the ZBJ head manufactured in Example 1 and is reactively bonded, whereby 256 kinds of D
A two-dimensional DNA probe array consisting of NA probes was prepared.
【０１１４】（ハイブリダイゼーションによる標的ＤＮ
Ａの選別特性の評価）調製した256種のＤＮＡプローブ
・アレイを用いて、ハイブリダイゼーション反応を行
い、目的とする塩基配列を有する標的ＤＮＡの選別特性
を検証した。(Target DN by hybridization)
Evaluation of Selection Characteristics of A) Hybridization reactions were performed using the prepared 256 types of DNA probe arrays, and the selection characteristics of target DNA having a target base sequence were verified.
【０１１５】モデル標的ＤＮＡとして、以下の塩基配列
を有し、かつ、蛍光標識としてテトラメチルローダミン
を５’末端に結合した４種のＤＮＡを合成した。 ５’−ATGAACCGGAGGCCCATC−３’ （配列番号：１） ５’−ATGAACGGGAGGCCCATC−３’ （配列番号：４） Ｃ→Ｇ ５’−ATGAACGCGAGGCCCATC−３’ （配列番号：５） Ｃ→Ｇ、Ｇ→Ｃ ５’−ATGAACGCGAAGCCCATC−３’ （配列番号：６） Ｃ→Ｇ、Ｇ→Ｃ、Ｇ→Ａ 上述のようにはｐ５３遺伝子の正常配列に対して完全
に相補的であり、、、はそれに対して、塩基配列
中に下線を付した塩基への置き換えが起こっている変異
体のモデルである。As the model target DNA, four kinds of DNAs having the following base sequences and having tetramethylrhodamine bound to the 5 ′ end as a fluorescent label were synthesized. 5′-ATGAACCGGAGGCCCATC-3 ′ (SEQ ID NO: 1) 5′-ATGAACGGGAGGCCCATC-3 ′ (SEQ ID NO: 4) C → G 5′-ATGAACGCGAGGCCCATC-3 ′ (SEQ ID NO: 5) C → G, G → C 5 '-ATGAACGCGAAGCCCATC-3' (SEQ ID NO: 6) C → G, G → C, G → A As described above, it is completely complementary to the normal sequence of the p53 gene. This is a model of a mutant in which a base sequence is replaced with an underlined base.
【０１１６】この、、、の４種の配列をそれぞ
れ有する標的ＤＮＡについて、それぞれ個別にハイブリ
ダイゼーションを行ったところ、調製したＤＮＡアレイ
の各ドットのうち、それぞれの標的ＤＮＡに完全に相補
的塩基配列を有するプローブのドットからのみ蛍光が観
察され、他のドットからは蛍光は観察されなかった。そ
れぞれ、蛍光が観察されたドットにおいて、観測される
蛍光強度は、標的ＤＮＡにおいては１８３０、標的Ｄ
ＮＡにおいては１２７０、標的ＤＮＡにおいては１
５２０、標的ＤＮＡにおいては１９４０であった。Hybridization was performed individually on each of the target DNAs having the four sequences, and the base sequence completely complementary to each target DNA among the dots of the prepared DNA array was obtained. Fluorescence was observed only from the dots of the probe having, and no fluorescence was observed from the other dots. In each of the dots where the fluorescence was observed, the observed fluorescence intensity was 1830 in the target DNA,
1270 in NA, 1 in target DNA
520 and 1940 for the target DNA.
【０１１７】若干のバラツキはあるものの、標的ＤＮＡ
における1830は、上記、ＤＮＡアレイのドット形状評
価における平均値1750と統計誤差内で一致しており、そ
の他の３種についても、概ね、その蛍光強度の差異は、
有意なものとは言えない範囲である。従って、本発明の
製造方法に従って、アレイ状の液体吐出装置を用いて、
並列的にプローブ溶液を基板上に付与して調製したＤＮ
Ａアレイは、標的ＤＮＡの定量的な検出に十分に使用で
きる程度に均一性と再現性を有するプローブ量の固定が
なされていることがわかる。Although there is some variation, the target DNA
1830 is within the statistical error with the above-mentioned average value 1750 in the dot shape evaluation of the DNA array, and also about the other three types, the difference in the fluorescence intensity is approximately
The range is not significant. Therefore, according to the manufacturing method of the present invention, using an array of liquid ejection devices,
DN prepared by applying a probe solution on a substrate in parallel
It can be seen that the A array has a fixed amount of probe with uniformity and reproducibility that can be used sufficiently for quantitative detection of target DNA.
【０１１８】[0118]
【発明の効果】以上説明したように、プローブ担体の製
造において、ノズル群を二次元に配置した液体吐出装置
を用い、さらに1種のプローブ溶液を複数のノズルから
吐出して基板上に二つのスポットを形成することによ
り、各プローブに対して検査が可能になり、プローブ溶
液の注入ミスや装置の誤作動による間違った配列のプロ
ーブ・アレイの出荷を未然に防ぐことができる。As described above, in the manufacture of the probe carrier, a liquid ejection apparatus having nozzle groups arranged two-dimensionally is used, and one probe solution is ejected from a plurality of nozzles to form two probe solutions on the substrate. By forming the spots, it becomes possible to inspect each probe, and it is possible to prevent a probe array having a wrong arrangement from being shipped due to a probe solution injection error or a device malfunction.
【０１１９】[0119]
【配列表】 SEQUENCE LISTING <110>Canon INC. <120>A method of preparing a probe array <130>4396101 <151>2000-09-19 <160>6 <210>1 <211>18 <212>DNA <213>Artificial Sequence <220> <223>Base Oligonucleotide for preparation of a probe <400>1 atgaaccgga ggcccatc 18 <210>2 <211>18 <212>DNA <213>Artificial Sequence <220> <223>Oligonucleotide probe for hybridization assay <400>2 tacttggcct ccgggtag <210>3 <211>18 <212>DNA <213>Artificial Sequence <220> <223>Oligonucleotide probe for hybridization assay. n=a,t,g or c. <400>3 gatgggnntc nngttcat 18 <210>4 <211>18 <212>DNA <213>Artificial Sequence <220> <223>Oligonucleotide probe for hybridization assay. <400>4 atgaacggga ggcccatc 18 <210>5 <211>18 <212>DNA <213>Artificial Sequence <220> <223>Oligonucleotide probe for hybridization assay. <400>5 atgaacgcga ggcccatc <210>6 <211>18 <212>DNA <213>Artificial Sequence <220> <223>Oligonucleotide probe for hybridization assay. <400>6 atgaacgcga agcccatc[Sequence List] SEQUENCE LISTING <110> Canon INC. <120> A method of preparing a probe array <130> 4396101 <151> 2000-09-19 <160> 6 <210> 1 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Base Oligonucleotide for preparation of a probe <400> 1 atgaaccgga ggcccatc 18 <210> 2 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Oligonucleotide probe for hybridization assay <400> 2 tacttggcct ccgggtag <210> 3 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Oligonucleotide probe for hybridization assay.n = a, t, g or c. <400 > 3 gatgggnntc nngttcat 18 <210> 4 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Oligonucleotide probe for hybridization assay. <400> 4 atgaacggga ggcccatc 18 <210> 5 <211> 18 < 212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Oligonucleotide probe for hybridization assay. <400> 5 atgaacgcga ggcccatc <210> 6 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Oligonucleotide probe for hybridization assay. <400> 6 atgaacgcga agcccatc
【図１】液体吐出装置を構成するチップの模式図であ
る。FIG. 1 is a schematic view of a chip constituting a liquid ejection apparatus.
【図２】本発明にかかる液体吐出装置の第１の実施例に
おけるノズル近傍部の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of a nozzle in the first embodiment of the liquid ejection apparatus according to the present invention.
【図３】図２のＡ―Ａ'線での断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA ′ of FIG. 2;
【図４】図２のＢ―Ｂ' 線での断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line BB ′ of FIG. 2;
【図５】液体吐出装置を構成するチップの裏面の模式図
（図１に示されたチップの裏面に相当）である。FIG. 5 is a schematic view of a back surface of a chip constituting the liquid ejection apparatus (corresponding to the back surface of the chip shown in FIG. 1).
【図６】液体吐出装置を構成するチップの液体供給口
（リザーバー）の形状を説明するための模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the shape of a liquid supply port (reservoir) of a chip constituting the liquid ejection apparatus.
【図７】液体吐出装置での液体の吐出を説明するための
模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram for explaining liquid ejection by the liquid ejection device.
【図８】液体吐出装置の模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram of a liquid ejection device.
【図９】液体吐出装置の模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram of a liquid ejection device.
【図１０】液体吐出装置を液体吐出ユニットとして有す
るプローブ・アレイ調製用の装置の模式図である。FIG. 10 is a schematic view of an apparatus for preparing a probe array having a liquid discharge device as a liquid discharge unit.
【図１１】プローブ・アレイ調製方法の模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram of a probe array preparation method.
【図１２】液体吐出装置の第２の実施例の模式図であ
る。FIG. 12 is a schematic view of a second embodiment of the liquid ejection device.
【図１３】液体吐出装置の第３の実施例の模式図であ
る。FIG. 13 is a schematic view of a third embodiment of the liquid ejection device.
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Claims (28)
装置から担体上に吐出することで複数種のプローブが担
体上に配置されたプローブ担体を製造する方法であっ
て、 液体吐出装置に、少なくとも前記複数種のプローブ溶液
に対応する数の液体吐出部を設け、各液体吐出部からこ
れら複数種のプローブの溶液を吐出させて固定し、これ
らの複数種のプローブのスポットが配置され、かつ該複
数種のプローブの少なくとも１種について２以上のスポ
ットを形成する工程と、を有することを特徴とするプロ
ーブ担体の製造方法。1. A method for producing a probe carrier in which a plurality of types of probes are arranged on a carrier by discharging a probe solution containing a probe from a liquid discharging device onto the carrier, the method comprising: A plurality of liquid ejection portions corresponding to a plurality of types of probe solutions are provided, and the solutions of the plurality of types of probes are ejected and fixed from the respective liquid ejection portions, and spots of the plurality of types of probes are arranged. Forming two or more spots for at least one kind of probe.
収納部と、液滴を吐出するための吐出口と、該液体収納
部から供給された液体を該吐出口から吐出させるための
吐出ネルギー発生手段とを有する請求項１に記載のプロ
ーブ担体の製造方法。2. The liquid discharge section includes a liquid storage section for storing liquid, a discharge port for discharging liquid droplets, and a discharge port for discharging the liquid supplied from the liquid storage section from the discharge port. The method for producing a probe carrier according to claim 1, further comprising energy generating means.
ポットは互いに隣接して形成される請求項１または２に
記載のプローブ担体の製造方法。3. The method according to claim 1, wherein two or more spots from the same probe solution are formed adjacent to each other.
トは、直径の異なる２以上のスポットを含む請求項１〜
３のいずれかに記載のプローブ担体の製造方法。4. The two or more spots of the same probe solution include two or more spots having different diameters.
4. The method for producing a probe carrier according to any one of 3.
の２以上のスポットは、前記担体に前記吐出口から付与
されるプローブ溶液の液滴数の違いによってこれらの直
径が異なるものである請求項４に記載のプローブ担体の
製造方法。5. The two or more spots from the same probe solution having different diameters have different diameters depending on the number of droplets of the probe solution applied to the carrier from the discharge port. 3. The method for producing a probe carrier according to 1.
の２以上のスポットは、前記吐出口から前記担体に付与
される１スポット形成のためのプローブ溶液の容量の違
いによってこれらの直径が異なるものである請求項４に
記載のプローブ担体の製造方法。6. The two or more spots from the same probe solution having different diameters have different diameters due to a difference in the volume of the probe solution for forming one spot applied to the carrier from the discharge port. A method for producing a probe carrier according to claim 4.
面に一次元または二次元アレイ状に配列された吐出口か
らなる吐出口群を形成している請求項２〜６のいずれか
に記載のプローブ担体の製造方法。7. The liquid ejection apparatus according to claim 2, wherein the ejection ports form an ejection port group including ejection ports arranged in a one-dimensional or two-dimensional array on a front surface of the liquid ejection apparatus. A method for producing the probe carrier according to the above.
の吐出口の列からなる請求項７に記載のプローブ担体の
製造方法。8. The method of manufacturing a probe carrier according to claim 7, wherein the outlet group includes a plurality of rows of outlets arranged in parallel.
ネルギーを発生するヒータ素子である請求項１〜８のい
ずれかに記載のプローブ担体の製造方法。9. The method for manufacturing a probe carrier according to claim 1, wherein said liquid discharge energy generating means is a heater element for generating thermal energy.
の各々が、基板の表側の面に設けられたヒータ素子と、
該ヒータ素子に対応する位置に設けられたプローブ溶液
の流路と、該流路と連通し該流路から供給されたプロー
ブ溶液を該ヒータ素子の発熱により吐出するための吐出
口と、該基板の裏面側に設けられ、該流路と連通した液
体リザーバーと、を有し、これらの吐出口、流路及び液
体リザーバーが前記基板を貫通する経路を形成したチッ
プ中に構成され、 該ヒータ素子は互いに絶縁された第一と第二の配線にそ
の両端が接続され、これらの第一と第二の配線を介して
印可された電気信号により駆動される請求項９に記載の
プローブ担体の製造方法。10. A heater element provided on a front surface of a substrate, wherein each of the liquid discharge units of the liquid discharge device includes:
A flow path for the probe solution provided at a position corresponding to the heater element, an ejection port for communicating with the flow path and discharging the probe solution supplied from the flow path by heat generation of the heater element, and the substrate A liquid reservoir which is provided on the back side of the substrate and which communicates with the flow path, wherein the discharge element, the flow path, and the liquid reservoir are formed in a chip forming a path penetrating the substrate; 10. The probe carrier according to claim 9, wherein both ends are connected to first and second wirings insulated from each other, and driven by an electric signal applied through the first and second wirings. Method.
駆動により前記吐出口からプローブ溶液を吐出させる際
に前記流路中のプローブ溶液に気泡が発生し、該気泡が
該吐出口を介して外気と連通する構造を有する請求項１
０に記載のプローブ担体の製造方法。11. The liquid ejecting section, when driving the heater element to eject the probe solution from the ejection port, generates bubbles in the probe solution in the flow path, and the bubbles are transmitted through the ejection port. 2. A structure having a structure communicating with outside air.
0. The method for producing a probe carrier according to item 0.
を、品質検査用と製品用とに区分し、品質検査用のスポ
ットに対して品質検査用の試薬を更に付与して品質検査
を行う品質検査工程を有する請求項１〜１１のいずれか
に記載のプローブ担体の製造方法。12. A quality inspection in which two or more spots of the same probe are divided into a quality inspection spot and a product inspection spot, and a quality inspection reagent is further provided to the quality inspection spot to perform a quality inspection. The method for producing a probe carrier according to any one of claims 1 to 11, comprising a step.
薬吐出用の液体吐出装置から行われる請求項１２に記載
のプローブ担体の製造方法。13. The method for producing a probe carrier according to claim 12, wherein the application of the reagent for quality inspection is performed from a liquid ejection device for ejecting the reagent.
プローブ担体の製造に用いる液体吐出装置であって、 前記プローブを含むプローブ溶液を収納するための液体
収納部と、該液体収納部から供給されたプローブ溶液を
吐出するための吐出口と、該液体収納部と該吐出口を共
通に連通させる液路と、これらの吐出口からのプローブ
溶液の吐出を可能とする吐出エネルギー発生手段と、を
有する液体吐出部を備え、 前記担体上に前記複数種のプローブの少なくとも１種に
ついて２以上のスポットが形成されるようにしたことを
特徴とする液体吐出装置。14. A liquid ejection apparatus used for manufacturing a probe carrier having a plurality of types of probes arranged on a carrier, comprising: a liquid storage section for storing a probe solution containing the probe; and a supply from the liquid storage section. A discharge port for discharging the probe solution, a liquid path for commonly communicating the liquid storage section and the discharge port, and a discharge energy generating means for discharging the probe solution from these discharge ports, A liquid ejection unit having: a liquid ejecting apparatus, wherein two or more spots are formed on the carrier for at least one of the plurality of types of probes.
体収納部と、液滴を吐出するための吐出口と、該液体収
納部から供給された液体を該吐出口から吐出させるため
の吐出ネルギー発生手段とを有する請求項１４に記載の
液体吐出装置。15. The liquid discharge section, wherein the liquid discharge section stores liquid, a discharge port for discharging liquid droplets, and discharge for discharging liquid supplied from the liquid storage section from the discharge port. 15. The liquid ejection device according to claim 14, further comprising energy generation means.
スポットは互いに隣接して形成される請求項１４または
１５に記載の液体吐出装置。16. The liquid ejection apparatus according to claim 14, wherein two or more spots from the same probe solution are formed adjacent to each other.
ットは、直径の異なる２以上のスポットを含む請求項１
４〜１６のいずれかに記載の液体吐出装置。17. The method according to claim 1, wherein the two or more spots of the same probe solution include two or more spots having different diameters.
The liquid ejection device according to any one of 4 to 16, wherein
らの２以上のスポットは、前記担体に前記吐出口から付
与されるプローブ溶液の液滴数の違いによってこれらの
直径が異なるものである請求項１７に記載の液体吐出装
置。18. The method according to claim 17, wherein the two or more spots from the same probe solution having different diameters have different diameters depending on the number of droplets of the probe solution applied to the carrier from the discharge port. A liquid ejection device according to claim 1.
らの２以上のスポットは、前記吐出口から前記担体に付
与される１スポット形成のためのプローブ溶液の容量の
違いによってこれらの直径が異なるものである請求項１
７に記載の液体吐出装置。19. The two or more spots from the same probe solution having different diameters have different diameters due to the difference in the volume of the probe solution for forming one spot applied to the carrier from the discharge port. Certain claim 1
8. The liquid ejection device according to 7.
の面に一次元または二次元アレイ状に配列された吐出口
からなる吐出口群を形成している請求項１５〜１９のい
ずれかに記載のプローブ担体の液体吐出装置。20. The discharge port according to claim 15, wherein the discharge port forms a discharge port group including discharge ports arranged in a one-dimensional or two-dimensional array on a front surface of the liquid discharge device. A liquid ejection device for a probe carrier as described in the above.
数の吐出口の列からなる請求項２０に記載のプローブ担
体の液体吐出装置。21. The probe carrier liquid ejection apparatus according to claim 20, wherein the ejection port group is composed of a plurality of rows of ejection ports arranged in parallel.
エネルギーを発生するヒータ素子である請求項１４〜２
１のいずれかに記載のプローブ担体の液体吐出装置。22. The liquid discharge energy generating means is a heater element for generating heat energy.
The liquid ejection device for a probe carrier according to any one of claims 1 to 7.
の各々が、基板の表側の面に設けられたヒータ素子と、
該ヒータ素子に対応する位置に設けられたプローブ溶液
の流路と、該流路と連通し該流路から供給されたプロー
ブ溶液を該ヒータ素子の発熱により吐出するための吐出
口と、該基板の裏面側に設けられ、該流路と連通した液
体リザーバーと、を有し、これらの吐出口、流路及び液
体リザーバーが前記基板を貫通する経路を形成したチッ
プ中に構成され、 該ヒータ素子は互いに絶縁された第一と第二の配線にそ
の両端が接続され、これらの第一と第二の配線を介して
印可された電気信号により駆動される請求項２２に記載
の液体吐出装置。23. Each of the liquid discharge units of the liquid discharge device includes a heater element provided on a front surface of a substrate;
A flow path for a probe solution provided at a position corresponding to the heater element, a discharge port communicating with the flow path, and discharging a probe solution supplied from the flow path by heat generation of the heater element; A liquid reservoir which is provided on the back side of the substrate and which communicates with the flow path, wherein the discharge element, the flow path, and the liquid reservoir are formed in a chip forming a path penetrating the substrate; 23. The liquid ejecting apparatus according to claim 22, wherein both ends are connected to first and second wirings insulated from each other, and driven by an electric signal applied through the first and second wirings.
駆動により前記吐出口からプローブ溶液を吐出させる際
に前記流路中のプローブ溶液に気泡が発生し、該気泡が
該吐出口を介して外気と連通する構造を有する請求項１
０に記載の液体吐出装置。24. The liquid ejecting section, when driving the heater element to eject the probe solution from the ejection port, generates bubbles in the probe solution in the flow path, and the bubbles pass through the ejection port. 2. A structure having a structure communicating with outside air.
0. The liquid ejection device according to 0.
と、表面に凹部が形成された担体を保持し、該液体吐出
装置に対して該担体を相対的に移動させるための担体の
保持手段と、を有するプローブ担体の製造装置であっ
て、 該液体吐出装置が、請求項１４〜２４のいずれかに記載
の液体吐出装置であることを特徴とするプローブ担体の
製造装置。25. A liquid ejection device for ejecting a probe solution, holding means for holding a carrier having a concave portion formed on a surface thereof, and for moving the carrier relative to the liquid ejection device. An apparatus for manufacturing a probe carrier, comprising: the liquid ejection apparatus according to claim 14, wherein the liquid ejection apparatus is the liquid ejection apparatus according to claim 14.
識する物質である請求項１〜１３のいずれかに記載の製
造方法。26. The method according to claim 1, wherein the probe is a substance that specifically recognizes a target substance.
識する物質である請求項１４〜２４のいずれかに記載の
液体吐出装置。27. The liquid ejection apparatus according to claim 14, wherein the probe is a substance that specifically recognizes a target substance.
識する物質である請求項２５に記載のプローブ担体の製
造装置。28. The apparatus according to claim 25, wherein the probe is a substance that specifically recognizes a target substance.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007322439A (en) * | 2004-03-04 | 2007-12-13 | Ryoichi Imanaka | Method for using dna microarray |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0410941A (en) * | 1990-04-27 | 1992-01-16 | Canon Inc | Droplet jet method and recorder equipped with same method |
| JPH0410942A (en) * | 1990-04-27 | 1992-01-16 | Canon Inc | Liquid jet method and recorder equipped with same method |
| JPH0410940A (en) * | 1990-04-27 | 1992-01-16 | Canon Inc | Liquid jet method and recorder equipped with same method |
| JPH05330066A (en) * | 1992-06-04 | 1993-12-14 | Canon Inc | Production of liquid jet recording head |
| JPH11187900A (en) * | 1997-08-01 | 1999-07-13 | Canon Inc | Method for spotting probe onto solid phase, probe array and its production, and detection of target material using the same, and specification of structure of target material |
| WO2000072968A1 (en) * | 1999-05-27 | 2000-12-07 | Orchid Biosciences, Inc. | Multiple fluid sample processor and system |
| JP2001021558A (en) * | 1999-04-30 | 2001-01-26 | Agilent Technol Inc | Preparation of polynucleotide array |
-
2001
- 2001-02-28 JP JP2001055972A patent/JP4741738B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0410941A (en) * | 1990-04-27 | 1992-01-16 | Canon Inc | Droplet jet method and recorder equipped with same method |
| JPH0410942A (en) * | 1990-04-27 | 1992-01-16 | Canon Inc | Liquid jet method and recorder equipped with same method |
| JPH0410940A (en) * | 1990-04-27 | 1992-01-16 | Canon Inc | Liquid jet method and recorder equipped with same method |
| JPH05330066A (en) * | 1992-06-04 | 1993-12-14 | Canon Inc | Production of liquid jet recording head |
| JPH11187900A (en) * | 1997-08-01 | 1999-07-13 | Canon Inc | Method for spotting probe onto solid phase, probe array and its production, and detection of target material using the same, and specification of structure of target material |
| JP2001021558A (en) * | 1999-04-30 | 2001-01-26 | Agilent Technol Inc | Preparation of polynucleotide array |
| WO2000072968A1 (en) * | 1999-05-27 | 2000-12-07 | Orchid Biosciences, Inc. | Multiple fluid sample processor and system |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007322439A (en) * | 2004-03-04 | 2007-12-13 | Ryoichi Imanaka | Method for using dna microarray |
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