JP2003294743A - 可撓性アレイ、該可撓性アレイの製造方法、該可撓性アレイのハイブリダイゼーション方法、及び該可撓性アレイの測定方法 - Google Patents
可撓性アレイ、該可撓性アレイの製造方法、該可撓性アレイのハイブリダイゼーション方法、及び該可撓性アレイの測定方法Info
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- JP2003294743A JP2003294743A JP2002101486A JP2002101486A JP2003294743A JP 2003294743 A JP2003294743 A JP 2003294743A JP 2002101486 A JP2002101486 A JP 2002101486A JP 2002101486 A JP2002101486 A JP 2002101486A JP 2003294743 A JP2003294743 A JP 2003294743A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ハイブリダイズさせる等の取扱いが非常に便
利、すなわち反応容量の微小化が可能であり、消耗品の
単純・量産化、さらに低コスト化が可能である、リガン
ド試料が複数個固定された可撓性アレイを提供する。 【解決手段】 本発明に係る可撓性アレイ１は、細長状
の担体６の長手方向に、複数個のリガンド試料２ａ〜２
ｆを整列固定化してなることを特徴とする。
利、すなわち反応容量の微小化が可能であり、消耗品の
単純・量産化、さらに低コスト化が可能である、リガン
ド試料が複数個固定された可撓性アレイを提供する。 【解決手段】 本発明に係る可撓性アレイ１は、細長状
の担体６の長手方向に、複数個のリガンド試料２ａ〜２
ｆを整列固定化してなることを特徴とする。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＤＮＡ等の生体試
料に反応するリガンド試料を固定したアレイに関し、特
に、リボン状あるいは糸状の担体へ直線的に複数個のリ
ガンド試料を固定した可撓性アレイと、該可撓性アレイ
の製造及び使用方法に関する。
料に反応するリガンド試料を固定したアレイに関し、特
に、リボン状あるいは糸状の担体へ直線的に複数個のリ
ガンド試料を固定した可撓性アレイと、該可撓性アレイ
の製造及び使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＤＮＡ試料やＲＮＡ試料を検出す
る場合には、予め、これらの試料と選択的にハイブリダ
イズするリガンドＤＮＡを適当数付着させたＤＮＡアレ
イを準備し、被験体としてのＤＮＡ試料あるいはＲＮＡ
試料を予め蛍光物質で標識付けし、この標識付けられた
ＤＮＡ試料をＤＮＡアレイ上のリガンドＤＮＡとハイブ
リダイズさせた後、各リガンドＤＮＡへのＤＮＡ試料あ
るいはＲＮＡ試料の結合の有無を、各リガンドにおける
蛍光物質の蛍光光量を励起光下で蛍光検出装置によって
観察することで測定していた。
る場合には、予め、これらの試料と選択的にハイブリダ
イズするリガンドＤＮＡを適当数付着させたＤＮＡアレ
イを準備し、被験体としてのＤＮＡ試料あるいはＲＮＡ
試料を予め蛍光物質で標識付けし、この標識付けられた
ＤＮＡ試料をＤＮＡアレイ上のリガンドＤＮＡとハイブ
リダイズさせた後、各リガンドＤＮＡへのＤＮＡ試料あ
るいはＲＮＡ試料の結合の有無を、各リガンドにおける
蛍光物質の蛍光光量を励起光下で蛍光検出装置によって
観察することで測定していた。
【０００３】このような蛍光検出に使用するＤＮＡアレ
イは、従来、平板状のガラス板からなるアレイで構成さ
れている。また、アレイの製造を考えると、平板状のＤ
ＮＡアレイでは、複数のリガンドＤＮＡが各々ガラス平
板上の特定の位置に固定された構造を有する。現状で
は、このような構造を実現するために、複数種のリガン
ドＤＮＡ溶液を一種類ずつ、順次平板上の特定の位置に
滴下してアレイを製造している。
イは、従来、平板状のガラス板からなるアレイで構成さ
れている。また、アレイの製造を考えると、平板状のＤ
ＮＡアレイでは、複数のリガンドＤＮＡが各々ガラス平
板上の特定の位置に固定された構造を有する。現状で
は、このような構造を実現するために、複数種のリガン
ドＤＮＡ溶液を一種類ずつ、順次平板上の特定の位置に
滴下してアレイを製造している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな平板状のアレイでは、平面上でＤＮＡアレイ上のリ
ガンドＤＮＡと溶液中のＤＮＡ試料とをハイブリダイズ
させなければならず、反応させるための特別な装置が必
要であるという欠点があった。
うな平板状のアレイでは、平面上でＤＮＡアレイ上のリ
ガンドＤＮＡと溶液中のＤＮＡ試料とをハイブリダイズ
させなければならず、反応させるための特別な装置が必
要であるという欠点があった。
【０００５】また、平面上で液滴を反応させるために
は、反応にかなりの時間が必要で、通常、ハイブリダイ
ズさせるために１０時間程度掛かってしまうという時間
的な不具合があった。
は、反応にかなりの時間が必要で、通常、ハイブリダイ
ズさせるために１０時間程度掛かってしまうという時間
的な不具合があった。
【０００６】さらに、ＤＮＡアレイを量産する場合に
は、ガラス平板上への繰り返し滴下作業を、アレイの生
産枚数だけ繰り返す必要があり、アレイの作成には手間
と費用が掛かり、量産には適していないという問題があ
った。近年アレイを量産する方法として、フォトリソグ
ラフィ技術を用いてガラス平板上でリガンドＤＮＡを合
成する方法が提案、実用化されているが、製造設備が大
規模複雑化し、ＤＮＡアレイの製造価格の低減には至っ
ていないのが現状である。
は、ガラス平板上への繰り返し滴下作業を、アレイの生
産枚数だけ繰り返す必要があり、アレイの作成には手間
と費用が掛かり、量産には適していないという問題があ
った。近年アレイを量産する方法として、フォトリソグ
ラフィ技術を用いてガラス平板上でリガンドＤＮＡを合
成する方法が提案、実用化されているが、製造設備が大
規模複雑化し、ＤＮＡアレイの製造価格の低減には至っ
ていないのが現状である。
【０００７】またさらに、将来の医療診断用途では、Ｄ
ＮＡ測定点の必要数は、数百点以下、場合によっては十
点程度になることも予測されており、測定点の減少に伴
なうアレイの小型化の要望に対応し得るようなことも望
まれている。例えば、ＤＮＡアレイのチップの長さを数
ｍｍ以下（幅１ｍｍ以下）程度にし、反応に必要な試料
液量を数μｌ程度にすることが将来的に望まれている。
ＮＡ測定点の必要数は、数百点以下、場合によっては十
点程度になることも予測されており、測定点の減少に伴
なうアレイの小型化の要望に対応し得るようなことも望
まれている。例えば、ＤＮＡアレイのチップの長さを数
ｍｍ以下（幅１ｍｍ以下）程度にし、反応に必要な試料
液量を数μｌ程度にすることが将来的に望まれている。
【０００８】従って、本発明は、上述した従来の技術の
問題を解決するためになされたもので、ハイブリダイズ
させる等の取扱いが非常に便利、すなわち反応容量の微
小化が可能であり、消耗品の単純・量産化、さらに低コ
スト化が可能である、リガンド試料が複数個固定された
可撓性アレイを提供することを主な目的とするものであ
る。
問題を解決するためになされたもので、ハイブリダイズ
させる等の取扱いが非常に便利、すなわち反応容量の微
小化が可能であり、消耗品の単純・量産化、さらに低コ
スト化が可能である、リガンド試料が複数個固定された
可撓性アレイを提供することを主な目的とするものであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項１に記載の可撓性アレイは、細長状の担体の
長手方向に複数個のリガンド試料を整列固定化してなる
ことを特徴とする。このような構成により、用途に応じ
て自由にアレイを小型化することができると共に、アレ
イの取扱いが容易になる。
め、請求項１に記載の可撓性アレイは、細長状の担体の
長手方向に複数個のリガンド試料を整列固定化してなる
ことを特徴とする。このような構成により、用途に応じ
て自由にアレイを小型化することができると共に、アレ
イの取扱いが容易になる。
【００１０】前記担体は、リボン状あるいは糸状である
のが好ましい。その際、リボン状の可撓性アレイは、そ
の幅方向長さが５ｍｍ以下であり、その厚さが０．３ｍ
ｍ以下であり、糸状の可撓性アレイは、糸直径が０．５
ｍｍ以下であるのが好適である。このような構成によ
り、リガンド試料を固定化したアレイの性能を保持した
まま、諸処理のための小容量化が容易になる。
のが好ましい。その際、リボン状の可撓性アレイは、そ
の幅方向長さが５ｍｍ以下であり、その厚さが０．３ｍ
ｍ以下であり、糸状の可撓性アレイは、糸直径が０．５
ｍｍ以下であるのが好適である。このような構成によ
り、リガンド試料を固定化したアレイの性能を保持した
まま、諸処理のための小容量化が容易になる。
【００１１】前記複数個のリガンド試料の各々は、前記
担体の長手方向における所定部分からの距離によって弁
別可能に構成されていることが望ましい。このような構
成により、所定の測定時に個々のリガンド試料の特定が
容易になる。
担体の長手方向における所定部分からの距離によって弁
別可能に構成されていることが望ましい。このような構
成により、所定の測定時に個々のリガンド試料の特定が
容易になる。
【００１２】また、本発明の別の局面によれば、本発明
に係る可撓性アレイの製造方法は、細長状の担体の長手
方向に複数個のリガンド試料を整列固定化してなる可撓
性アレイを製造するために、平面状の担体上に、複数個
のリガンド試料を線状に複数列固定化し、平面状の前記
担体を前記リガンド試料の列と直交する方向へ複数列に
裁断する工程からなることを特徴とする。このような構
成により、上述した作用効果を有する可撓性アレイを容
易に複数個製造することができ、量産化、低コスト化が
図れる。
に係る可撓性アレイの製造方法は、細長状の担体の長手
方向に複数個のリガンド試料を整列固定化してなる可撓
性アレイを製造するために、平面状の担体上に、複数個
のリガンド試料を線状に複数列固定化し、平面状の前記
担体を前記リガンド試料の列と直交する方向へ複数列に
裁断する工程からなることを特徴とする。このような構
成により、上述した作用効果を有する可撓性アレイを容
易に複数個製造することができ、量産化、低コスト化が
図れる。
【００１３】また、本発明のさらに別の局面によれば、
本発明に係る可撓性アレイのハイブリダイゼーション方
法は、上述した可撓性アレイと、生体試料を含む溶液と
を容器内へ投入し、該容器内でハイブリダイゼーション
を行なう工程からなることを特徴とする。このような構
成により、容器内で可撓性アレイと溶液との接触を行う
ことができる。これにより平板状のアレイに比べ、アレ
イの周辺の溶液の流動性を高くすることができ、これは
容器を外部から加振する等により更に促進できる。これ
らによりハイブリダイゼーション反応を促進することが
でき、時間短縮且つ低コスト化を図ることができる。
本発明に係る可撓性アレイのハイブリダイゼーション方
法は、上述した可撓性アレイと、生体試料を含む溶液と
を容器内へ投入し、該容器内でハイブリダイゼーション
を行なう工程からなることを特徴とする。このような構
成により、容器内で可撓性アレイと溶液との接触を行う
ことができる。これにより平板状のアレイに比べ、アレ
イの周辺の溶液の流動性を高くすることができ、これは
容器を外部から加振する等により更に促進できる。これ
らによりハイブリダイゼーション反応を促進することが
でき、時間短縮且つ低コスト化を図ることができる。
【００１４】前記容器は、試験管であり、前記可撓性ア
レイを該試験管内へ投入するまえに、該可撓性アレイを
小容量化する工程をさらに含むことも好ましく、特に、
この可撓性アレイの小容量化は、可撓性アレイをゼンマ
イ状ないしはコイル状に加工すること、あるいは可撓性
アレイを折り畳み加工することにより行うことが好適で
ある。このような構成により、一般的な試験管を用いた
実験方法で可撓性アレイと溶液とのハイブリダイゼーシ
ョンを行なうことができ、取扱いが容易になる。
レイを該試験管内へ投入するまえに、該可撓性アレイを
小容量化する工程をさらに含むことも好ましく、特に、
この可撓性アレイの小容量化は、可撓性アレイをゼンマ
イ状ないしはコイル状に加工すること、あるいは可撓性
アレイを折り畳み加工することにより行うことが好適で
ある。このような構成により、一般的な試験管を用いた
実験方法で可撓性アレイと溶液とのハイブリダイゼーシ
ョンを行なうことができ、取扱いが容易になる。
【００１５】前記容器は、管状容器ないし溝状の流路で
あり、前記可撓性アレイを延びた状態のままで該管状容
器ないし溝状流路内に滞留させる工程をさらに含むこと
も望ましい。このような構成により、伸びたままの状態
で反応を行なっても短時間で処理することが可能とな
る。
あり、前記可撓性アレイを延びた状態のままで該管状容
器ないし溝状流路内に滞留させる工程をさらに含むこと
も望ましい。このような構成により、伸びたままの状態
で反応を行なっても短時間で処理することが可能とな
る。
【００１６】また、本発明のさらにまた別の局面によれ
ば、本発明に係る可撓性アレイの測定方法は、上述した
可撓性アレイをハイブリダイズし、ハイブリダイズされ
た前記可撓性アレイを、該可撓性アレイの長手方向端部
から順次蛍光測定する工程からなることを特徴とする。
このような構成において、上述した可撓性アレイを用い
ることにより、蛍光測定処理をする前の事前処理が非常
に短時間で簡易にできるようになり、全行程の時間短縮
並びに低コスト化に繋がる。
ば、本発明に係る可撓性アレイの測定方法は、上述した
可撓性アレイをハイブリダイズし、ハイブリダイズされ
た前記可撓性アレイを、該可撓性アレイの長手方向端部
から順次蛍光測定する工程からなることを特徴とする。
このような構成において、上述した可撓性アレイを用い
ることにより、蛍光測定処理をする前の事前処理が非常
に短時間で簡易にできるようになり、全行程の時間短縮
並びに低コスト化に繋がる。
【００１７】前記可撓性アレイを蛍光測定する前に、前
記ハイブリダイズされた可撓性アレイを直線状に伸展さ
せる工程をさらに含むことが好ましい。このような構成
により、小容量化して短時間でハイブリダイズさせた可
撓性アレイを用いた場合の測定性能を向上させることが
できる。
記ハイブリダイズされた可撓性アレイを直線状に伸展さ
せる工程をさらに含むことが好ましい。このような構成
により、小容量化して短時間でハイブリダイズさせた可
撓性アレイを用いた場合の測定性能を向上させることが
できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】次に、本発明の好適な実施の形態
を、図１を参照しながら説明する。図１は、可撓性アレ
イの一実施形態であるＤＮＡアレイ１の全体を示す概要
図である。この実施形態においては、ＤＮＡアレイ１
は、細長いリボン形状をした可撓性を有する担体６と、
この担体６の長手方向に沿って一列状に整列固定化され
た複数個のリガンド試料としてのリガンドＤＮＡ２ａ〜
２ｆ（本実施形態では６個）とを備えている。リボン状
のＤＮＡアレイ１の形状寸法は、その幅方向長さが５ｍ
ｍ以下であり、その厚さが０．３ｍｍ以下である。ま
た、ＤＮＡアレイの長さを数ｍｍ以下、幅１ｍｍ以下に
することも可能である。このような寸法形状にすること
により、後述するように、固定化したリガンドＤＮＡを
保持しつつ、ＤＮＡアレイ１全体の容積を小さくするこ
とができる。なお、リガンド試料とは、後述するよう
に、溶液に含まれる被験体たる生体試料を吸着する、あ
るいは生体試料と反応するような物をいう。
を、図１を参照しながら説明する。図１は、可撓性アレ
イの一実施形態であるＤＮＡアレイ１の全体を示す概要
図である。この実施形態においては、ＤＮＡアレイ１
は、細長いリボン形状をした可撓性を有する担体６と、
この担体６の長手方向に沿って一列状に整列固定化され
た複数個のリガンド試料としてのリガンドＤＮＡ２ａ〜
２ｆ（本実施形態では６個）とを備えている。リボン状
のＤＮＡアレイ１の形状寸法は、その幅方向長さが５ｍ
ｍ以下であり、その厚さが０．３ｍｍ以下である。ま
た、ＤＮＡアレイの長さを数ｍｍ以下、幅１ｍｍ以下に
することも可能である。このような寸法形状にすること
により、後述するように、固定化したリガンドＤＮＡを
保持しつつ、ＤＮＡアレイ１全体の容積を小さくするこ
とができる。なお、リガンド試料とは、後述するよう
に、溶液に含まれる被験体たる生体試料を吸着する、あ
るいは生体試料と反応するような物をいう。
【００１９】ＤＮＡアレイ１の長手方向における所定部
分の内部には、個々のリガンドＤＮＡ２ａ〜２ｆを弁別
するための基準点４が設けられている。ここで、「内
部」とは、リボン状の担体において、リガンドＤＮＡを
固定した場所以外の場所を言う。また、基準点４へのマ
ーキングは、例えば、蛍光色素を内部の一定の場所に塗
布することにより行なうことができ、この場合、リガン
ドに結合したＤＮＡの蛍光シグナルと容易に見分けられ
るようにするため、基準点への付着量や、付着形状、あ
るいは蛍光色を変えることが望ましい。さらに別の方法
としては、例えば、リボン状の担体が有するバックグラ
ウンド蛍光を測定したり、あるいは、蛍光と同時にリボ
ン状の担体による吸光を測定することにより、リボン状
の担体の端部を検出し、これを基準点とすることもでき
る。
分の内部には、個々のリガンドＤＮＡ２ａ〜２ｆを弁別
するための基準点４が設けられている。ここで、「内
部」とは、リボン状の担体において、リガンドＤＮＡを
固定した場所以外の場所を言う。また、基準点４へのマ
ーキングは、例えば、蛍光色素を内部の一定の場所に塗
布することにより行なうことができ、この場合、リガン
ドに結合したＤＮＡの蛍光シグナルと容易に見分けられ
るようにするため、基準点への付着量や、付着形状、あ
るいは蛍光色を変えることが望ましい。さらに別の方法
としては、例えば、リボン状の担体が有するバックグラ
ウンド蛍光を測定したり、あるいは、蛍光と同時にリボ
ン状の担体による吸光を測定することにより、リボン状
の担体の端部を検出し、これを基準点とすることもでき
る。
【００２０】この実施形態においては、基準点４は、Ｄ
ＮＡアレイ１の長手方向の一方側の端部１ａとリガンド
ＤＮＡ２ａとの間に設けられている。基準点４を設ける
ことにより、基準点４から個々のリガンドＤＮＡ２ａ〜
２ｆまでの距離が計測できるので、その距離に応じてリ
ガンドＤＮＡを弁別することが可能となる。個々のリガ
ンドＤＮＡ２ａ〜２ｆを弁別できると、ＤＮＡアレイ１
を用いて種々の計測を行なった際に、リガンドの特定が
容易になる。また、基準点は、上述したように、ＤＮＡ
アレイ１の長手方向の一方側の端部１ａに設けることも
できる。このように、距離を計測する基準をＤＮＡアレ
イ１の端部１ａにする場合には、特別に基準点を設ける
ことなく、端部１ａ自体を基準に取って測距すればよ
く、構成をより単純にすることができる。
ＮＡアレイ１の長手方向の一方側の端部１ａとリガンド
ＤＮＡ２ａとの間に設けられている。基準点４を設ける
ことにより、基準点４から個々のリガンドＤＮＡ２ａ〜
２ｆまでの距離が計測できるので、その距離に応じてリ
ガンドＤＮＡを弁別することが可能となる。個々のリガ
ンドＤＮＡ２ａ〜２ｆを弁別できると、ＤＮＡアレイ１
を用いて種々の計測を行なった際に、リガンドの特定が
容易になる。また、基準点は、上述したように、ＤＮＡ
アレイ１の長手方向の一方側の端部１ａに設けることも
できる。このように、距離を計測する基準をＤＮＡアレ
イ１の端部１ａにする場合には、特別に基準点を設ける
ことなく、端部１ａ自体を基準に取って測距すればよ
く、構成をより単純にすることができる。
【００２１】なお、本実施形態においては、ＤＮＡアレ
イをリボン状にしたが、例えば糸状の担体を用いて、Ｄ
ＮＡアレイの形状を糸状にすることもできる。ＤＮＡア
レイを糸状にする場合には、その糸直径は、０．５ｍｍ
以下であるのが好適である。
イをリボン状にしたが、例えば糸状の担体を用いて、Ｄ
ＮＡアレイの形状を糸状にすることもできる。ＤＮＡア
レイを糸状にする場合には、その糸直径は、０．５ｍｍ
以下であるのが好適である。
【００２２】［可撓性アレイの製造方法］次に、リボン
状の担体に直線的に複数個のリガンドＤＮＡを固定した
ＤＮＡアレイの製造方法について、図２を参照しながら
詳述する。まず、平面状で矩形の担体６０を準備し、こ
の矩形の一辺と平行な方向に、連続したリガンドＤＮＡ
２を仮想直線Ｌ１ａに沿って担体６０の上に線状に固定
する。このリガンドＤＮＡ２の線状の固定化を、順次仮
想直線Ｌ１ｂ〜仮想直線Ｌ１ｆまで複数列行なう。その
後、このリガンドＤＮＡ２を固定化した仮想直線Ｌ１と
直交する方向に位置する仮想直線Ｌ２ａに沿って、平面
状の担体６０を細長状に裁断する。この裁断を、仮想直
線Ｌ２ｂ〜仮想直線Ｌ２ｆまで複数回繰り返す。このよ
うにして、裁断された個々の細長状の担体６には、図１
に示すように、その長手方向に沿って複数個のリガンド
ＤＮＡ２ａ〜２ｆが固定化されており、これがＤＮＡア
レイ１を構成する。この製造方法によれば、単純化され
た可撓性アレイを簡単に量産でき、低コスト化に繋が
る。なお、リガンドＤＮＡを線状に固定するには、ペン
書き、微小スプレー、印刷などの技術を適用することが
できる。
状の担体に直線的に複数個のリガンドＤＮＡを固定した
ＤＮＡアレイの製造方法について、図２を参照しながら
詳述する。まず、平面状で矩形の担体６０を準備し、こ
の矩形の一辺と平行な方向に、連続したリガンドＤＮＡ
２を仮想直線Ｌ１ａに沿って担体６０の上に線状に固定
する。このリガンドＤＮＡ２の線状の固定化を、順次仮
想直線Ｌ１ｂ〜仮想直線Ｌ１ｆまで複数列行なう。その
後、このリガンドＤＮＡ２を固定化した仮想直線Ｌ１と
直交する方向に位置する仮想直線Ｌ２ａに沿って、平面
状の担体６０を細長状に裁断する。この裁断を、仮想直
線Ｌ２ｂ〜仮想直線Ｌ２ｆまで複数回繰り返す。このよ
うにして、裁断された個々の細長状の担体６には、図１
に示すように、その長手方向に沿って複数個のリガンド
ＤＮＡ２ａ〜２ｆが固定化されており、これがＤＮＡア
レイ１を構成する。この製造方法によれば、単純化され
た可撓性アレイを簡単に量産でき、低コスト化に繋が
る。なお、リガンドＤＮＡを線状に固定するには、ペン
書き、微小スプレー、印刷などの技術を適用することが
できる。
【００２３】［可撓性アレイのハイブリダイゼーション
方法］次に、図３及び図４を参照しながら、可撓性を有
するＤＮＡアレイの使用方法たるハイブリダイゼーショ
ン方法を詳述する。図３は、一般的な試験管内でＤＮＡ
アレイをハイブリダイズさせている状態を示しており、
図４は、試験管に入れる前にＤＮＡアレイをゼンマイ
状、コイル状に加工、あるいは折り畳み加工して小容量
化した状態を示している。
方法］次に、図３及び図４を参照しながら、可撓性を有
するＤＮＡアレイの使用方法たるハイブリダイゼーショ
ン方法を詳述する。図３は、一般的な試験管内でＤＮＡ
アレイをハイブリダイズさせている状態を示しており、
図４は、試験管に入れる前にＤＮＡアレイをゼンマイ
状、コイル状に加工、あるいは折り畳み加工して小容量
化した状態を示している。
【００２４】最初に、容器としての一般的な試験管１０
の中に、小容量化されたＤＮＡアレイ１と、被験体たる
生体試料、例えばＤＮＡ試料を含む溶液１２とが投入さ
れる。その後、蓋１４を試験管１０へ気密的に取着し、
溶液１２が漏れないようにする。それから、試験管１０
内において、所定時間ＤＮＡアレイ１と溶液１２内のＤ
ＮＡ試料とのハイブリダイゼーションを行なわせる。こ
のように、ＤＮＡアレイ１を小容量化すると、一般的な
試験管１０内で簡単にハイブリダイゼーションを行なわ
せることができる。また、従来のようなガラス板の上に
液滴を滴下して反応させるのではなく、溶液内に浸潤さ
せて拡散させることができるので、反応に要する時間が
極めて短くなる。また、ＤＮＡアレイを小容量化するこ
とにより、立体的形状になるため、ＤＮＡアレイの内部
に液体が容易に浸透することができるようになる。
の中に、小容量化されたＤＮＡアレイ１と、被験体たる
生体試料、例えばＤＮＡ試料を含む溶液１２とが投入さ
れる。その後、蓋１４を試験管１０へ気密的に取着し、
溶液１２が漏れないようにする。それから、試験管１０
内において、所定時間ＤＮＡアレイ１と溶液１２内のＤ
ＮＡ試料とのハイブリダイゼーションを行なわせる。こ
のように、ＤＮＡアレイ１を小容量化すると、一般的な
試験管１０内で簡単にハイブリダイゼーションを行なわ
せることができる。また、従来のようなガラス板の上に
液滴を滴下して反応させるのではなく、溶液内に浸潤さ
せて拡散させることができるので、反応に要する時間が
極めて短くなる。また、ＤＮＡアレイを小容量化するこ
とにより、立体的形状になるため、ＤＮＡアレイの内部
に液体が容易に浸透することができるようになる。
【００２５】なお、ＤＮＡアレイの「小容量化」とは、
ＤＮＡアレイ自体の総体積を変化させることなく、その
容積あるいは容量を小さくすることをいい、例えば、図
４に例示したように、（ａ）ゼンマイ状に加工したり、
（ｂ）コイル状に加工したり、あるいは（ｃ）折り畳み
加工することにより行なうことができる。このようにＤ
ＮＡアレイ自体を小容量化し得ることにより、反応容量
の微小化を図ることができる。例えば、反応に必要な試
料液量を数μｌにすることも可能である。
ＤＮＡアレイ自体の総体積を変化させることなく、その
容積あるいは容量を小さくすることをいい、例えば、図
４に例示したように、（ａ）ゼンマイ状に加工したり、
（ｂ）コイル状に加工したり、あるいは（ｃ）折り畳み
加工することにより行なうことができる。このようにＤ
ＮＡアレイ自体を小容量化し得ることにより、反応容量
の微小化を図ることができる。例えば、反応に必要な試
料液量を数μｌにすることも可能である。
【００２６】次に、図５を参照しながら、ハイブリダイ
ゼーション方法の別の実施形態を詳述する。図５（ａ）
は、管状容器内に糸状のＤＮＡアレイを挿入した図であ
り、図５（ｂ）は、溝状流路内にリボン状のＤＮＡアレ
イを挿入した図である。図５（ａ）を参照するに、ま
ず、容器としての管状容器２０を準備し、その内部に糸
状のＤＮＡアレイ１’を直線状のまま滞留させる。それ
から、管状容器２０の内部にＤＮＡ試料を含む溶液１２
を流して、ＤＮＡアレイ１’を溶液１２に浸潤させるこ
とにより、この管状容器２０の内部で両者間のハイブリ
ダイゼーションを行なうものである。
ゼーション方法の別の実施形態を詳述する。図５（ａ）
は、管状容器内に糸状のＤＮＡアレイを挿入した図であ
り、図５（ｂ）は、溝状流路内にリボン状のＤＮＡアレ
イを挿入した図である。図５（ａ）を参照するに、ま
ず、容器としての管状容器２０を準備し、その内部に糸
状のＤＮＡアレイ１’を直線状のまま滞留させる。それ
から、管状容器２０の内部にＤＮＡ試料を含む溶液１２
を流して、ＤＮＡアレイ１’を溶液１２に浸潤させるこ
とにより、この管状容器２０の内部で両者間のハイブリ
ダイゼーションを行なうものである。
【００２７】また、図５（ｂ）を参照するに、まず、容
器としての溝状流路３０を準備し、その内部にリボン状
のＤＮＡアレイ１を直線状のまま滞留させる。それか
ら、溝状流路３０の内部にＤＮＡ試料を含む溶液１２を
流して、ＤＮＡアレイ１を溶液１２に浸潤させることに
より、この溝状容器３０の内部で両者間のハイブリダイ
ゼーションを行なうものである。いずれのＤＮＡアレイ
も可撓性を有する細長状であるので、管路や流路内へ容
易に挿入でき、且つ容易に溶液に浸潤させることができ
るので、ハイブリダイゼーションの反応時間を短縮する
ことができる。また、伸びたままの状態でＤＮＡアレイ
とＤＮＡ試料とを反応させるため、その後のＤＮＡアレ
イの取扱いが容易になる。
器としての溝状流路３０を準備し、その内部にリボン状
のＤＮＡアレイ１を直線状のまま滞留させる。それか
ら、溝状流路３０の内部にＤＮＡ試料を含む溶液１２を
流して、ＤＮＡアレイ１を溶液１２に浸潤させることに
より、この溝状容器３０の内部で両者間のハイブリダイ
ゼーションを行なうものである。いずれのＤＮＡアレイ
も可撓性を有する細長状であるので、管路や流路内へ容
易に挿入でき、且つ容易に溶液に浸潤させることができ
るので、ハイブリダイゼーションの反応時間を短縮する
ことができる。また、伸びたままの状態でＤＮＡアレイ
とＤＮＡ試料とを反応させるため、その後のＤＮＡアレ
イの取扱いが容易になる。
【００２８】［可撓性アレイの測定方法］最後に、可撓
性アレイの測定方法を説明する。まず、図１に示したよ
うなＤＮＡアレイ１を所定の方法でハイブリダイズす
る。そして、このハイブリダイズしたＤＮＡアレイ１を
既存の一般的な蛍光検出装置によって、端部１ａ側から
リガンドＤＮＡ２ａ〜２ｆが整列しているアレイの長手
方向に沿って順次蛍光測定し、個々のリガンドＤＮＡ２
ａ〜２ｆに、ＤＮＡ試料あるいはＲＮＡ試料がハイブリ
ダイズしていたか否かを観察する。
性アレイの測定方法を説明する。まず、図１に示したよ
うなＤＮＡアレイ１を所定の方法でハイブリダイズす
る。そして、このハイブリダイズしたＤＮＡアレイ１を
既存の一般的な蛍光検出装置によって、端部１ａ側から
リガンドＤＮＡ２ａ〜２ｆが整列しているアレイの長手
方向に沿って順次蛍光測定し、個々のリガンドＤＮＡ２
ａ〜２ｆに、ＤＮＡ試料あるいはＲＮＡ試料がハイブリ
ダイズしていたか否かを観察する。
【００２９】ＤＮＡアレイ１の長手方向に沿って順次蛍
光測定をする方法としては、例えば、図６に示すよう
に、ＤＮＡアレイ１に対して光学系４０を矢印方向へ移
動させる方法と、図７に示すように、光学系４０に対し
てＤＮＡアレイ１を矢印方向へ移動させる方法と、図示
してないが、ＤＮＡアレイ及び光学系を相対移動させる
方法とがある。
光測定をする方法としては、例えば、図６に示すよう
に、ＤＮＡアレイ１に対して光学系４０を矢印方向へ移
動させる方法と、図７に示すように、光学系４０に対し
てＤＮＡアレイ１を矢印方向へ移動させる方法と、図示
してないが、ＤＮＡアレイ及び光学系を相対移動させる
方法とがある。
【００３０】図６（ａ）には、励起光源４１、蛍光検出
装置４２、及び分光手段４３で構成され、リガンドＤＮ
Ａ２ａからの反射光の強度を測定することにより蛍光測
定を行なう光学系４０が示されており、図６（ｂ）に
は、励起光源４１、及び蛍光検出装置４２で構成され、
リガンドＤＮＡ２ａでの蛍光強度を直接測定する光学系
４０が示されている。しかしながら、蛍光測定を行なう
光学系４０は、これらに限定されるものではなく、既存
の如何なる装置も使用することができる。
装置４２、及び分光手段４３で構成され、リガンドＤＮ
Ａ２ａからの反射光の強度を測定することにより蛍光測
定を行なう光学系４０が示されており、図６（ｂ）に
は、励起光源４１、及び蛍光検出装置４２で構成され、
リガンドＤＮＡ２ａでの蛍光強度を直接測定する光学系
４０が示されている。しかしながら、蛍光測定を行なう
光学系４０は、これらに限定されるものではなく、既存
の如何なる装置も使用することができる。
【００３１】図７は、上述したように、光学系４０（こ
の図では、励起光源４１だけ示してあり、他の構成は省
略してある）に対してＤＮＡアレイ１を移動させる方法
の例であるが、（ａ）には、搬送台５０にＤＮＡアレイ
１を載置して、搬送台５０を移動させることによりＤＮ
Ａアレイを矢印方向に移動させる方法が示されており、
（ｂ）には、ＤＮＡアレイ１が通過可能な断面積を有す
る流路７０内に液体を流し、この液体の流れによりＤＮ
Ａアレイ１を矢印方向に移動させる方法が示されてい
る。しかしながら、ＤＮＡアレイ１を移動させる方法
は、これらに限定されるものではなく、既存の如何なる
手段も使用することができる。
の図では、励起光源４１だけ示してあり、他の構成は省
略してある）に対してＤＮＡアレイ１を移動させる方法
の例であるが、（ａ）には、搬送台５０にＤＮＡアレイ
１を載置して、搬送台５０を移動させることによりＤＮ
Ａアレイを矢印方向に移動させる方法が示されており、
（ｂ）には、ＤＮＡアレイ１が通過可能な断面積を有す
る流路７０内に液体を流し、この液体の流れによりＤＮ
Ａアレイ１を矢印方向に移動させる方法が示されてい
る。しかしながら、ＤＮＡアレイ１を移動させる方法
は、これらに限定されるものではなく、既存の如何なる
手段も使用することができる。
【００３２】図８には、蛍光強度の測定結果の一例を示
すグラフが示されている。この図から分かるように、先
ず最初に、個々のリガンドＤＮＡ２ａ〜２ｆにおける蛍
光強度とは明らかに異なる基準点４に対応するシグナル
が計測され、その後、個々のリガンドＤＮＡ２ａ〜２ｆ
の蛍光強度が順次計測される。このような計測時に、光
学系４０のスキャン速度、あるいはＤＮＡアレイあの移
動速度を測定し、蛍光強度の経時変化と比較することに
より、ＤＮＡアレイ１の基準点４から任意の距離の位置
にある蛍光強度を弁別することができる。その結果、各
々のリガンドＤＮＡの部分の蛍光強度を知ることができ
る。
すグラフが示されている。この図から分かるように、先
ず最初に、個々のリガンドＤＮＡ２ａ〜２ｆにおける蛍
光強度とは明らかに異なる基準点４に対応するシグナル
が計測され、その後、個々のリガンドＤＮＡ２ａ〜２ｆ
の蛍光強度が順次計測される。このような計測時に、光
学系４０のスキャン速度、あるいはＤＮＡアレイあの移
動速度を測定し、蛍光強度の経時変化と比較することに
より、ＤＮＡアレイ１の基準点４から任意の距離の位置
にある蛍光強度を弁別することができる。その結果、各
々のリガンドＤＮＡの部分の蛍光強度を知ることができ
る。
【００３３】このように、本願発明に係るＤＮＡアレイ
１には、基準点４が設けられているので、多点計測を正
確に行なうことができる。なお、本願のハイブリダイゼ
ーション方法を使用して小容量化したＤＮＡアレイを用
いる場合には、測定前に、このＤＮＡアレイを再び直線
的なリボン状あるいは糸状に伸展させる必要がある。ま
た、以上では、本発明に係る可撓性アレイを蛍光測定し
た場合について説明したが、これに限定されるものでは
なく、本発明に係る可撓性アレイは、従来より知られて
いるアレイの測定方法に適宜使用し得るものである。
１には、基準点４が設けられているので、多点計測を正
確に行なうことができる。なお、本願のハイブリダイゼ
ーション方法を使用して小容量化したＤＮＡアレイを用
いる場合には、測定前に、このＤＮＡアレイを再び直線
的なリボン状あるいは糸状に伸展させる必要がある。ま
た、以上では、本発明に係る可撓性アレイを蛍光測定し
た場合について説明したが、これに限定されるものでは
なく、本発明に係る可撓性アレイは、従来より知られて
いるアレイの測定方法に適宜使用し得るものである。
【００３４】以上の説明においては、リガンド試料とし
てリガンドＤＮＡを用い、このリガンドＤＮＡを固定し
たＤＮＡアレイについて説明してきたが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、本願発明に係る可撓性アレ
イにリガンド試料として固定化し得る物質としては、抗
体や酵素等のタンパク質、ＤＮＡ等の生体由来物質、あ
るいは、その他の物質を選択的に吸着あるいは物体と反
応する様々な物質が考えられる。そして、これらのリガ
ンド試料に付着した生体試料の試料により、ＤＮＡの特
定の成分の識別や、タンパク質や核酸のハイブリダイゼ
ーション、抗体アッセイ、ＤＮＡチップ、ＲＮＡチップ
等を検出することができる。
てリガンドＤＮＡを用い、このリガンドＤＮＡを固定し
たＤＮＡアレイについて説明してきたが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、本願発明に係る可撓性アレ
イにリガンド試料として固定化し得る物質としては、抗
体や酵素等のタンパク質、ＤＮＡ等の生体由来物質、あ
るいは、その他の物質を選択的に吸着あるいは物体と反
応する様々な物質が考えられる。そして、これらのリガ
ンド試料に付着した生体試料の試料により、ＤＮＡの特
定の成分の識別や、タンパク質や核酸のハイブリダイゼ
ーション、抗体アッセイ、ＤＮＡチップ、ＲＮＡチップ
等を検出することができる。
【００３５】
【発明の効果】本発明に係る可撓性アレイは、細長状の
担体の長手方向に複数個のリガンド試料を整列固定化し
てなるので、その後の可撓性アレイの取扱いが容易にな
り、生体試料とハイブリダイゼーションさせる時間を非
常に短縮することができると共に、単純・量産化、さら
に低コスト化が可能である。
担体の長手方向に複数個のリガンド試料を整列固定化し
てなるので、その後の可撓性アレイの取扱いが容易にな
り、生体試料とハイブリダイゼーションさせる時間を非
常に短縮することができると共に、単純・量産化、さら
に低コスト化が可能である。
【図１】 本発明に係るＤＮＡアレイの全体を示す概要
図である。
図である。
【図２】 リボン状の担体に直線的に複数個のリガンド
ＤＮＡを固定したＤＮＡアレイの製造方法を示す概略図
である。
ＤＮＡを固定したＤＮＡアレイの製造方法を示す概略図
である。
【図３】 一般的な試験管内でＤＮＡアレイをハイブリ
ダイズさせている状態を示す概要図である。
ダイズさせている状態を示す概要図である。
【図４】 試験管に入れる前にＤＮＡアレイをゼンマイ
状、コイル状に加工、あるいは折り畳み加工して小容量
化した状態を示す概略図である。
状、コイル状に加工、あるいは折り畳み加工して小容量
化した状態を示す概略図である。
【図５】 ハイブリダイゼーションの別の実施形態を示
す図である。
す図である。
【図６】 ＤＮＡアレイに対して光学系を移動させる、
ＤＮＡアレイの測定方法を示す概念図である。
ＤＮＡアレイの測定方法を示す概念図である。
【図７】 光学系に対してＤＮＡアレイを移動させる、
ＤＮＡアレイの測定方法を示す概念図である。
ＤＮＡアレイの測定方法を示す概念図である。
【図８】 蛍光強度の測定結果の一例を示すグラフであ
る。
る。
１，１’…ＤＮＡアレイ（可撓性アレイ）、２，２ａ〜
２ｆ…リガンドＤＮＡ（リガンド試料）、４…基準点、
６…担体、１０…試験管、１２…溶液、１４…蓋、２０
…管状容器、３０…溝状流路、４０…光学系、４１…励
起光源、４２…蛍光検出装置、４３…分光手段、５０…
搬送台、６０…担体、７０…流路、Ｌ１ａ〜Ｌ１ｆ，Ｌ
２ａ〜Ｌ２ｆ…仮想直線。
２ｆ…リガンドＤＮＡ（リガンド試料）、４…基準点、
６…担体、１０…試験管、１２…溶液、１４…蓋、２０
…管状容器、３０…溝状流路、４０…光学系、４１…励
起光源、４２…蛍光検出装置、４３…分光手段、５０…
搬送台、６０…担体、７０…流路、Ｌ１ａ〜Ｌ１ｆ，Ｌ
２ａ〜Ｌ２ｆ…仮想直線。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 内海 淳
神奈川県横浜市金沢区幸浦一丁目８番地１
三菱重工業株式会社基盤技術研究所内
(72)発明者 田原 諭
神奈川県横浜市金沢区幸浦一丁目８番地１
三菱重工業株式会社基盤技術研究所内
(72)発明者 坂井 琢磨
神奈川県横浜市金沢区幸浦一丁目８番地１
三菱重工業株式会社基盤技術研究所内
Ｆターム(参考） 4B024 AA11 CA01 CA09 CA11 HA14
4B029 AA07 AA21 BB20 CC03 CC11
FA15
4B063 QA01 QA18 QQ42 QQ52 QR08
QR32 QR38 QR41 QR55 QR84
QS12 QS25 QS34 QS39 QX02
Claims (12)
- 【請求項１】 細長状の担体の長手方向に複数個のリガ
ンド試料を整列固定化してなる可撓性アレイ。 - 【請求項２】 前記担体は、リボン状あるいは糸状であ
る請求項１に記載の可撓性アレイ。 - 【請求項３】 リボン状の前記可撓性アレイは、その幅
方向長さが５ｍｍ以下であり、その厚さが０．３ｍｍ以
下である請求項２に記載の可撓性アレイ。 - 【請求項４】 糸状の前記可撓性アレイは、糸直径が
０．５ｍｍ以下である請求項２に記載の可撓性アレイ。 - 【請求項５】 前記複数個のリガンド試料の各々は、前
記担体の長手方向における所定部分からの距離によって
弁別可能に構成されている請求項１乃至４の内のいずれ
か１項に記載の可撓性アレイ。 - 【請求項６】 細長状の担体の長手方向に複数個のリガ
ンド試料を整列固定化してなる可撓性アレイを製造する
ために、平面状の担体上に、複数個のリガンド試料を線
状に複数列固定化し、 平面状の前記担体を前記リガンド試料の列と直交する方
向へ複数列に裁断する工程からなる可撓性アレイの製造
方法。 - 【請求項７】 請求項１乃至５の内のいずれか１項に記
載の可撓性アレイと、生体試料を含む溶液とを容器内へ
投入し、該容器内でハイブリダイゼーションを行なう工
程からなる可撓性アレイのハイブリダイゼーション方
法。 - 【請求項８】 前記容器は、試験管であり、 前記可撓性アレイを該試験管内へ投入するまえに、該可
撓性アレイを小容量化する工程をさらに含む請求項７に
記載の可撓性アレイのハイブリダイゼーション方法。 - 【請求項９】 前記可撓性アレイの小容量化は、可撓性
アレイをゼンマイ状ないしはコイル状に加工すること、
あるいは可撓性アレイを折り畳み加工することにより行
う請求項８に記載の可撓性アレイのハイブリダイゼーシ
ョン方法。 - 【請求項１０】 前記容器は、管状容器ないし溝状の流
路であり、 前記可撓性アレイを延びた状態のままで該管状容器ない
し溝状流路内に滞留させる工程をさらに含む請求項７に
記載の可撓性アレイのハイブリダイゼーション方法。 - 【請求項１１】 請求項１乃至５の内のいずれか１項に
記載の可撓性アレイをハイブリダイズし、 ハイブリダイズされた前記可撓性アレイを、該可撓性ア
レイの長手方向端部から順次蛍光測定する工程からなる
可撓性アレイの測定方法。 - 【請求項１２】 前記可撓性アレイを蛍光測定する前
に、前記ハイブリダイズされた可撓性アレイを直線状に
伸展させる工程をさらに含む請求項１１に記載の可撓性
アレイの測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002101486A JP2003294743A (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | 可撓性アレイ、該可撓性アレイの製造方法、該可撓性アレイのハイブリダイゼーション方法、及び該可撓性アレイの測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002101486A JP2003294743A (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | 可撓性アレイ、該可撓性アレイの製造方法、該可撓性アレイのハイブリダイゼーション方法、及び該可撓性アレイの測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003294743A true JP2003294743A (ja) | 2003-10-15 |
Family
ID=29241835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002101486A Pending JP2003294743A (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | 可撓性アレイ、該可撓性アレイの製造方法、該可撓性アレイのハイブリダイゼーション方法、及び該可撓性アレイの測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003294743A (ja) |
Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| WO2005095966A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Universal Bio Research Co., Ltd. | 固定用媒体、媒体処理方法、および連続的媒体処理装置 |
| WO2005103724A1 (ja) * | 2004-04-20 | 2005-11-03 | Universal Bio Research Co., Ltd. | 試料集積用カセット、スポッティング装置および試料集積化装置 |
| JPWO2007145228A1 (ja) * | 2006-06-13 | 2009-11-05 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | マイクロアレイの作製方法 |
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-
2002
- 2002-04-03 JP JP2002101486A patent/JP2003294743A/ja active Pending
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