JP2006090716A - Manufacturing method of microarray - Google Patents

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富美男 ▲高▼城
Fumio Takagi
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of microarrays, capable of easily forming a protein or peptide array of high reliability. <P>SOLUTION: A liquid, containing protein or peptide and a stabilizing agent, is discharged to a solid phase carrier by an ink jet system using a liquid droplet discharge head equipped with a liquid supply port and the discharge port connected to the supply port through a fine flow channel to discharge the liquid supplied from the supply port to the outside to fix protein or peptide on the solid phase carrier. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、マイクロアレイの製造方法に関し、詳しくは、液滴吐出ヘッドを用いたタンパク質アレイ又はペプチドアレイの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a microarray, and more particularly to a method for producing a protein array or a peptide array using a droplet discharge head.

近年、タンパク質の発現・相互作用をハイスループットに行うための解析技術としてタンパク質マイクロアレイ（プロテインチップ）が期待されており、多様なタンパク質マイクロアレイを容易に製造し得る技術の開発が望まれている。   In recent years, a protein microarray (protein chip) is expected as an analysis technique for performing protein expression and interaction at high throughput, and development of a technique capable of easily producing various protein microarrays is desired.

このような状況下、特許文献１（特開平１１−１８７９００号公報）では、インクジェット法を利用してタンパク質を基板上に固定化する方法が提案されている。インクジェット法によれば、安定したスポット形状を迅速に基板上に形成することができ、また、ノズル間ピッチを狭くすることで高密度にスポットが形成されたタンパク質マイクロアレイを容易に作製し得るなどの利点がある。   Under such circumstances, Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-187900) proposes a method of immobilizing proteins on a substrate using an ink jet method. According to the inkjet method, a stable spot shape can be quickly formed on a substrate, and a protein microarray in which spots are formed at a high density can be easily produced by narrowing the pitch between nozzles. There are advantages.

特開平１１−１８７９００号公報JP 11-187900 A

しかしながら、タンパク質は固体表面に付着し易いため、インクジェット法に用いる液滴吐出ヘッドの微細な流路や吐出口に付着して、液体の流動を妨げたり、吐出濃度の安定性を低下させてしまう虞があった。また、タンパク質が液滴吐出ヘッドの内壁と接触することにより、立体構造が変化してタンパク質本来の活性が失われてしまうなどの虞があった。このような現象が生じると、タンパク質マイクロアレイの信頼性が損なわれる。   However, since protein easily adheres to the surface of a solid, it adheres to the fine flow paths and discharge ports of the droplet discharge head used in the ink jet method, thereby obstructing the flow of the liquid or reducing the stability of the discharge concentration. There was a fear. Further, when the protein comes into contact with the inner wall of the droplet discharge head, there is a risk that the three-dimensional structure is changed and the original activity of the protein is lost. When such a phenomenon occurs, the reliability of the protein microarray is impaired.

そこで、本発明は、このような不具合を解消し、信頼性の高いタンパク質アレイ又はペプチドアレイを容易に形成し得るマイクロアレイの製造方法を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing a microarray that can solve such problems and can easily form a highly reliable protein array or peptide array.

上記課題を解決すべく、本発明は、液体を外部に吐出する吐出口を備える液滴吐出ヘッドを用いて、固相担体上にタンパク質又はペプチドと安定化剤とを含む液体をインクジェット方式により吐出し、当該固相担体上にタンパク質又はペプチドを固定するマイクロアレイの製造方法を提供するものである。   In order to solve the above problems, the present invention uses a droplet discharge head having a discharge port for discharging a liquid to the outside, and discharges a liquid containing a protein or peptide and a stabilizer on a solid phase carrier by an inkjet method. The present invention also provides a method for producing a microarray in which a protein or peptide is immobilized on the solid phase carrier.

このように吐出溶液中に安定化剤を含有させることで、液滴吐出ヘッドの微細流路やノズル孔を介して吐出を行った際にも安定したタンパク質又はペプチドの吐出を行うことが可能となる。よって、より信頼性の高いタンパク質アレイ又はペプチドアレイといったマイクロアレイを簡便に形成し得る。   By including a stabilizer in the discharge solution in this way, it is possible to discharge protein or peptide stably even when discharging is performed through the fine flow path or nozzle hole of the droplet discharge head. Become. Therefore, a microarray such as a more reliable protein array or peptide array can be easily formed.

前記安定化剤としては、タンパク質及び／又はペプチドの近傍に存在し、タンパク質及び／又はペプチドが液滴吐出ヘッド１の内壁に付着するのを回避し、安定に保つことができる材料であれば特に限定されない。特にタンパク質の場合には、タンパク質の構造・形態の安定化に用いられる安定化剤が好適に用いられる。このような安定化剤としては、特にトレハロースが好ましい。これによれば、タンパク質及びペプチドを含む液体の吐出安定化に効果的であるとともに、乾燥後においてもタンパク質の構造を保持し得る。   The stabilizer is particularly a material that is present in the vicinity of the protein and / or peptide, and that can prevent the protein and / or peptide from adhering to the inner wall of the droplet discharge head 1 and can keep it stable. It is not limited. Particularly in the case of proteins, stabilizers used for stabilizing the structure / morphology of proteins are preferably used. As such a stabilizer, trehalose is particularly preferable. According to this, it is effective for the ejection stabilization of the liquid containing protein and peptide, and the protein structure can be maintained even after drying.

前記安定化剤の濃度が１〜５０ｍｇ／ｍｌ、好ましくは１０〜３０ｍｇ／ｍｌであることが望ましい。安定化剤の濃度がこのような範囲にあるとタンパク質又はペプチドを含む液体の吐出安定化を一層図ることが可能となる。   It is desirable that the concentration of the stabilizer is 1 to 50 mg / ml, preferably 10 to 30 mg / ml. When the concentration of the stabilizer is in such a range, it becomes possible to further stabilize the discharge of the liquid containing the protein or peptide.

前記固相担体上に吐出後、すみやかに前記タンパク質又はペプチドと安定化剤とを含む液体を乾燥させることが好ましい。これによれば、タンパク質又はペプチドをより均一に固層担体上に固定化し、活性を長期間維持することが可能となる。   It is preferable to dry the liquid containing the protein or peptide and the stabilizer immediately after discharging onto the solid phase carrier. According to this, it becomes possible to fix the protein or peptide more uniformly on the solid support and maintain the activity for a long period of time.

前記液滴吐出ヘッドの駆動方式が、圧電駆動方式又は静電駆動方式であることが好ましい。このような方式によれば、吐出時にタンパク質又はペプチドに熱がかかることがないので、吐出時にタンパク質又はペプチドの変性を低減することが可能となる。   It is preferable that the driving method of the droplet discharge head is a piezoelectric driving method or an electrostatic driving method. According to such a method, heat is not applied to the protein or peptide during ejection, so that denaturation of the protein or peptide can be reduced during ejection.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明に用いられる液滴吐出ヘッドの一例を説明するための上面図である。図２は、図１におけるａ点〜ｊ点に沿った液滴吐出ヘッドの断面を説明する断面図である。   FIG. 1 is a top view for explaining an example of a droplet discharge head used in the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a cross section of the droplet discharge head taken along points a to j in FIG.

図１及び図２に示すように、本実施形態に用いられる液滴吐出ヘッド１は、電極１０８が形成された第１の基板（以下、電極基板という）、試料溶液を吐出するための圧力を付与する加圧室１０５を備えた第２の基板（以下、加圧室基板という）、吐出口（ノズル）１０６を有する第３の基板（以下、ノズル基板という）、及び上記試料溶液を収容するための収容室１０１を有する収容部１２０を備え、構成されている。また、必要に応じて、収容室１０１と加圧室１０５を繋ぐマイクロチャンネル１３１（以下、単に流路ともいう）が形成された流路基板１２４が含まれていてもよい。   As shown in FIGS. 1 and 2, the droplet discharge head 1 used in the present embodiment has a first substrate on which an electrode 108 is formed (hereinafter referred to as an electrode substrate) and a pressure for discharging a sample solution. A second substrate (hereinafter referred to as a pressure chamber substrate) having a pressurizing chamber 105 to be applied, a third substrate (hereinafter referred to as a nozzle substrate) having a discharge port (nozzle) 106, and the sample solution are accommodated. The housing portion 120 having the housing chamber 101 is provided and configured. Further, if necessary, a flow path substrate 124 in which a microchannel 131 (hereinafter also simply referred to as a flow path) connecting the storage chamber 101 and the pressurization chamber 105 may be included.

加圧室基板１２２、ノズル基板１２３、電極基板１２１を構成する材料は、特に限定するものではないが、生体試料に与える影響をより低減し得るという観点からは、例えばガラス基板又はシリコン基板が用いられる。また、収容部１２０の材料についても、特に限定されず、ガラス、シリコン、樹脂等のいずれを用いてもよいが、加工性等の観点から、例えばアクリル樹脂（例：ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ））又はポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などの樹脂が好ましく用いられる。   Although the material which comprises the pressurization chamber board | substrate 122, the nozzle board | substrate 123, and the electrode substrate 121 is not specifically limited, From a viewpoint that the influence which it has on a biological sample can be reduced more, for example, a glass substrate or a silicon substrate is used. It is done. Further, the material of the accommodating portion 120 is not particularly limited, and any of glass, silicon, resin, and the like may be used. From the viewpoint of workability, for example, an acrylic resin (eg, polymethyl methacrylate (PMMA)) Alternatively, a resin such as polyvinyl chloride (PVC) is preferably used.

液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）１は、タンパク質又はペプチドを含む一又は複数種類の液体を収容し得る複数の収容室１０１を備えている。これらの収容室１０１の上部は開口されており、液体を液滴吐出ヘッド１内に供給するための供給口となっている。収容室１０１に供給されたタンパク質等を含有する液体は、各々マイクロチャンネル１３１を通じて加圧室１０５内に導入される。加圧室１０５では、図示しない共通電極と電極１０８との間に電圧を付与することで、振動板１０９が弾性変位して内部圧力の変動を生じ、これによって吐出口（ノズル孔）１０６から液滴が吐出される。   The droplet discharge head (inkjet head) 1 includes a plurality of storage chambers 101 that can store one or a plurality of types of liquids including proteins or peptides. Upper portions of these storage chambers 101 are opened and serve as supply ports for supplying liquid into the droplet discharge head 1. The liquid containing protein or the like supplied to the storage chamber 101 is introduced into the pressurization chamber 105 through the microchannels 131. In the pressurizing chamber 105, by applying a voltage between the common electrode (not shown) and the electrode 108, the vibration plate 109 is elastically displaced to cause a change in internal pressure. Drops are ejected.

このように液滴吐出ヘッド１により液体を吐出する場合には、供給口から吐出口１０６に至る微細流路を通って液体が吐出されることになる。ところで、吐出試料に用いられるタンパク質又はペプチドは、一般に固体表面に付着し易く、特にこのような微細流路に付着した場合には、液体の流動の妨げ、ノヅル詰まりなどの吐出不良を生じ易い。また、液滴吐出ヘッド１の内壁と接触することにより、タンパク質が構造変化を生じ、本来の機能を発揮し得ない場合も生じる。   Thus, when liquid is discharged by the droplet discharge head 1, the liquid is discharged through a fine flow path from the supply port to the discharge port 106. By the way, the protein or peptide used for the discharge sample is generally easy to adhere to the solid surface, and in particular, when it adheres to such a fine flow path, it tends to hinder the flow of liquid and cause discharge failure such as nozzle clogging. In addition, the protein may undergo structural changes due to contact with the inner wall of the droplet discharge head 1 and may not perform its original function.

しかしながら、タンパク質又はペプチドを含む液体中に、安定化剤を添加することでこのような吐出不良やタンパク質の変性によるタンパク質アレイ又はペプチドアレイの信頼性の低下を回避することが可能となる。   However, by adding a stabilizer to a liquid containing protein or peptide, it becomes possible to avoid such deterioration of reliability of the protein array or peptide array due to poor ejection or protein denaturation.

このような安定化剤としては、タンパク質及び／又はペプチドの近傍に存在し、タンパク質及び／又はペプチドが液滴吐出ヘッド１の内壁に付着するのを回避し、安定に保つことができる材料であれば特に限定されない。特にタンパク質の場合には、タンパク質の構造・形態の安定化に用いられる安定化剤が好適に用いられる。具体的には、例えば、トレハロース等の水溶性糖誘導体、生体分子親和性ポリマー（例：StabilGuard（登録商標、SurModics社製））、或いは、ポリオキシエチレンソルビタンエステル、ポリオキシエチレンソルビトールエステル等の界面活性剤等が挙げられる。   Such a stabilizer may be a material that is present in the vicinity of the protein and / or peptide and that can prevent the protein and / or peptide from adhering to the inner wall of the droplet discharge head 1 and keep it stable. If it does not specifically limit. Particularly in the case of proteins, stabilizers used for stabilizing the structure / morphology of proteins are preferably used. Specifically, for example, a water-soluble sugar derivative such as trehalose, a biomolecular affinity polymer (eg, StabilGuard (registered trademark, manufactured by SurModics)), or an interface such as polyoxyethylene sorbitan ester or polyoxyethylene sorbitol ester Examples include activators.

また、タンパク質等を含む液体を固相担体上に固定する場合、液体を乾燥することにより固定する場合がある。液滴吐出ヘッドで吐出される液滴は、通常、数ｐｌ〜数１００ｐｌ程度と非常に微量であるので、液滴の吐出後、すぐに液体が乾燥してしまう。このような場合には、乾燥後においてもタンパク質の構造変化を抑制し、その活性を保持する必要がある。そこで、乾燥後においてもタンパク質の立体構造を保持し、活性の低下を抑制し得るものであることが更に望まれる。   In addition, when a liquid containing protein or the like is fixed on a solid phase carrier, the liquid may be fixed by drying. Since the droplets ejected by the droplet ejection head are usually a very small amount of about several pl to several hundreds pl, the liquid is dried immediately after the droplet is ejected. In such a case, it is necessary to suppress the structural change of the protein and retain its activity even after drying. Therefore, it is further desired that the protein has a three-dimensional structure even after drying and can suppress a decrease in activity.

上掲した安定化剤の中でも、特にトレハロースが効果的にタンパク質又はペプチドを含む液体の吐出を安定化し得るので好ましい。また、トレハロースは、液体の乾燥後においてもタンパク質の立体構造を長期にわたり保持することができ、タンパク質の失活を最小限に留めることが可能である。   Among the stabilizers listed above, trehalose is particularly preferable because it can effectively stabilize the discharge of a liquid containing a protein or peptide. In addition, trehalose can retain the three-dimensional structure of the protein for a long time even after drying the liquid, and can minimize the inactivation of the protein.

前記安定化剤の濃度は、例えばトレハロースを用いる場合には、１〜５０ｍｇ／ｍｌ、好ましくは１０〜３０ｍｇ／ｍｌであることが望ましい。トレハロースの濃度がこのような範囲にあるとタンパク質又はペプチドを含む液体の吐出安定化を一層図ることが可能となる。   For example, when trehalose is used, the concentration of the stabilizer is 1 to 50 mg / ml, preferably 10 to 30 mg / ml. When the concentration of trehalose is in such a range, it becomes possible to further stabilize the discharge of a liquid containing protein or peptide.

本発明で用いられるタンパク質又はペプチドとしては、液滴吐出ヘッドにより吐出可能なものであれば特に限定されるものではない。また、ペプチドには、分子量約１０個以下のアミノ酸からなる比較的小さいオリゴペプチドから、それより大きいポリペプチドをも含み、天然由来のペプチド及び合成ペプチドの両方を含む。   The protein or peptide used in the present invention is not particularly limited as long as it can be discharged by a droplet discharge head. Peptides include relatively large oligopeptides consisting of amino acids having a molecular weight of about 10 or less, and larger polypeptides, including both naturally occurring peptides and synthetic peptides.

また、タンパク質又はペプチドを分散又は溶解させる液体としては、タンパク質又はペプチドの機能を阻害しないものであり、液滴吐出に良好な溶媒であれば特に限定されない。このような溶媒としては、例えば、リン酸緩衝液（ＰＢＳ）が用いられる。   In addition, the liquid for dispersing or dissolving the protein or peptide is not particularly limited as long as it does not inhibit the function of the protein or peptide and is a good solvent for discharging droplets. As such a solvent, for example, a phosphate buffer solution (PBS) is used.

本発明のマイクロアレイは、上記のような液滴吐出ヘッド１を用いて、例えば、固相担体（例：ガラス製の基板等）上の所望の位置に、前記タンパク質又はペプチドを含む液体を吐出し、固相担体上にタンパク質又はペプチドを固定化することで製造することができる。   The microarray of the present invention uses the droplet discharge head 1 as described above, for example, to discharge a liquid containing the protein or peptide to a desired position on a solid phase carrier (eg, a glass substrate). It can be produced by immobilizing a protein or peptide on a solid support.

この際、タンパク質又はペプチドを含む液体は、固相担体上に吐出後、すみやかに乾燥させることが好ましい。これにより、タンパク質又はペプチドをより均一に固層担体上に固定化することが可能となる。   At this time, the liquid containing the protein or peptide is preferably dried immediately after being discharged onto the solid phase carrier. This makes it possible to immobilize the protein or peptide more uniformly on the solid support.

本発明のマイクロアレイの製造方法によれば、吐出溶液中に安定化剤を含有させることで、液滴吐出ヘッドの微細流路やノズル孔を介して吐出を行った際にも安定したタンパク質又はペプチドの吐出を行うことが可能となる。また、インクジェット法を利用することにより、効率よく安定した高密度のスポットを形成することが可能である。よって、より信頼性の高いタンパク質アレイ又はペプチドアレイといったマイクロアレイを容易に形成し得る。また、上記のような複数の収容室１０１を有する液滴吐出ヘッド１を用いることで、多種類のタンパク質又はペプチドを吐出可能となるので、多様なマイクロアレイを効率よく製造することが可能となる。   According to the method for producing a microarray of the present invention, a protein or peptide that is stable even when discharged through a fine channel or nozzle hole of a droplet discharge head by containing a stabilizer in the discharge solution. Can be discharged. Further, it is possible to efficiently and stably form high-density spots by using the ink jet method. Therefore, a microarray such as a protein array or a peptide array with higher reliability can be easily formed. Further, by using the droplet discharge head 1 having the plurality of storage chambers 101 as described above, various types of proteins or peptides can be discharged, so that various microarrays can be efficiently manufactured.

また、一般に、液滴吐出ヘッドを用いてインク等の液体を吐出する場合においても、長時間放置すると、溶液粘度が上昇し、吐出不良が発生する場合がある。このような場合には、通常、吸引装置によってノズルを吸引することにより液滴吐出ヘッド１を復帰させている。しかし、タンパク質を吐出する場合には、吸引装置を用いても液滴吐出ヘッドを復帰させることが困難であることが発明者の実験により明らかにされている。よって、本発明の製造方法は、インクジェット法を用いる上では、特に有用なものと考えられる。   In general, even when a liquid such as ink is ejected using a droplet ejection head, if the liquid is left for a long time, the viscosity of the solution may increase and ejection failure may occur. In such a case, the droplet discharge head 1 is usually returned by sucking the nozzle with a suction device. However, it has been clarified by experiments of the inventors that it is difficult to return the droplet discharge head even when a protein is discharged using a suction device. Therefore, the production method of the present invention is considered to be particularly useful in using the ink jet method.

なお、上記例では、液滴吐出ヘッドとして、静電駆動方式を例示したが、本発明はこれに限らず、ピエゾ素子を用いた圧電駆動方式を用いてもよい。   In the above example, the electrostatic drive system is exemplified as the droplet discharge head. However, the present invention is not limited to this, and a piezoelectric drive system using a piezoelectric element may be used.

（実施例）
（実施例１）
図１及び図２に示した静電駆動式の液滴吐出ヘッド１を用いてマイクロアレイの製造を行った。 (Example)
Example 1
A microarray was manufactured using the electrostatically driven droplet discharge head 1 shown in FIGS.

牛血清アルブミン（ＢＳＡ、シグマアルドリッチ社）をリン酸緩衝液（ＰＢＳ）に１ｍｇ／ｍｌの濃度で溶解する。これに、２０ｇ／ｍｌ濃度になるように安定化剤としてのトレハロース（林原生物化学研究所より入手）を添加する。このようにして得られたタンパク質含有溶液１を液滴吐出ヘッド１の収容室１０１に供給し、吸引装置を用いて収容室１０１内の溶液を加圧室１０５及び吐出口１０６を含む微細流路に充填する。吐出される液滴の平均重量を電子天秤を用いて測定した。   Bovine serum albumin (BSA, Sigma-Aldrich) is dissolved in phosphate buffer (PBS) at a concentration of 1 mg / ml. To this, trehalose (obtained from Hayashibara Biochemical Laboratories) as a stabilizer is added to a concentration of 20 g / ml. The protein-containing solution 1 obtained in this way is supplied to the storage chamber 101 of the droplet discharge head 1, and the solution in the storage chamber 101 is supplied to the micro chamber including the pressurization chamber 105 and the discharge port 106 using a suction device. To fill. The average weight of the discharged droplets was measured using an electronic balance.

（実施例２）
トレハロースの代わりにタンパク質安定化剤としてStabiGuard (SurModics社)を用い、このStabiGuardをＰＢＳで１０倍に希釈した溶液にＢＳＡを５ｍｇ／ｍｌの濃度となるよう溶解したタンパク質含有溶液２を準備した。このタンパク質含有溶液２を、実施例１と同様に、液滴吐出ヘッド１に充填し、平均の液滴重量を測定した。 (Example 2)
A protein-containing solution 2 was prepared by using StabiGuard (SurModics) as a protein stabilizer instead of trehalose, and dissolving BSt in a solution obtained by diluting StabiGuard 10 times with PBS to a concentration of 5 mg / ml. The protein-containing solution 2 was filled in the droplet discharge head 1 in the same manner as in Example 1, and the average droplet weight was measured.

（比較例１）
実施例１において、安定化剤を添加しない以外は同様の方法で平均の液滴重量の測定を行った。 (Comparative Example 1)
In Example 1, the average droplet weight was measured in the same manner except that no stabilizer was added.

（吐出速度の評価結果）
安定化剤としてトレハロースや生体分子親和性ポリマーを添加した実施例１及び実施例２のタンパク質含有溶液を用いた場合と、安定化剤を添加しない比較例１の充填直後における平均液滴重量は、それぞれ以下のようになった。
実施例１ １８０ｎｇ
実施例２ １７６ｎｇ
比較例１ １８３ｎｇ
このように、タンパク質溶液を液滴吐出ヘッドに充填した直後においては、液滴の平均重量に殆ど差はなく、吐出の状態はどれも良好であった。 (Discharge rate evaluation results)
When using the protein-containing solutions of Example 1 and Example 2 to which trehalose or a biomolecule-affinity polymer was added as a stabilizer, and the average droplet weight immediately after filling in Comparative Example 1 without adding a stabilizer, Each became as follows.
Example 1 180 ng
Example 2 176 ng
Comparative Example 1 183 ng
Thus, immediately after filling the protein solution into the droplet discharge head, there was almost no difference in the average weight of the droplets, and the discharge state was good.

続いて、液滴吐出ヘッドに充填されたタンパク質溶液を、吸引装置を用いて除去し、乾燥させた後に、再度同じ実施例１、実施例２、比較例１のタンパク質溶液を液滴吐出ヘッドに充填し、平均液滴重量を測定した。
実施例１ １７０ｎｇ
実施例２ １５０ｎｇ
比較例１ ５０ｎｇ
このように安定化剤を添加していないものは、安定吐出ができず、平均液滴重量が著しく低下している。一方、安定化剤を添加したものは、平均液滴重量の低下がごくわずかに抑制されていることがわかる。 Subsequently, the protein solution filled in the droplet discharge head is removed using a suction device and dried, and then the protein solutions of the same Example 1, Example 2, and Comparative Example 1 are again applied to the droplet discharge head. Filled and measured the average drop weight.
Example 1 170 ng
Example 2 150 ng
Comparative Example 1 50 ng
In the case where the stabilizer is not added, stable discharge cannot be performed, and the average droplet weight is remarkably reduced. On the other hand, it can be seen that the addition of the stabilizer suppresses the average drop weight only slightly.

比較例１では、ＢＳＡが、液滴吐出ヘッド１のノズル内壁に付着するため吐出不良が生じたものと考えられる。また、液滴吐出ヘッド１の内壁とタンパク質が直接接触することにより、比較例１では、タンパク質の構造が壊れて変性しているものと推測される。   In Comparative Example 1, it is considered that ejection failure occurred because BSA adhered to the nozzle inner wall of the droplet ejection head 1. In addition, it is presumed that in the comparative example 1, the protein structure is broken and denatured by the direct contact between the inner wall of the droplet discharge head 1 and the protein.

しかし、実施例１及び実施例２のトレハロースや生体分子親和性ポリマー等の安定化剤を添加したタンパク質含有溶液では、トレハロースや生体分子親和性ポリマー等の安定化剤により、ＢＳＡの形態（構造）が安定化されるため、液滴吐出ヘッドの内壁への吸着を抑制することが可能となる。これにより、タンパク質の安定な吐出が図られているものと考えられる。   However, in the protein-containing solution to which stabilizers such as trehalose and biomolecule affinity polymer of Example 1 and Example 2 are added, the form (structure) of BSA is caused by the stabilizer such as trehalose and biomolecule affinity polymer. Is stabilized, it becomes possible to suppress the adsorption to the inner wall of the droplet discharge head. Thereby, it is considered that stable ejection of the protein is achieved.

図１は、本発明の第１の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの上面図である。FIG. 1 is a top view of a droplet discharge head according to the first embodiment of the present invention. 図２は、図１におけるａ〜ｊを通る断面図を示す。FIG. 2 shows a cross-sectional view through aj in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１・・・液滴吐出ヘッド、１０１・・・収容室、１０５・・・加圧室、１０６・・・吐出口、１０８・・・電極、１０９・・・振動板、１２０・・・収容部、１２１・・・電極基板、１２２・・・加圧室基板、１２３・・・ノズル基板、１２４・・・流路基板、１３１・・・マイクロチャンネル（流路） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Droplet discharge head, 101 ... Accommodating chamber, 105 ... Pressurizing chamber, 106 ... Discharge port, 108 ... Electrode, 109 ... Diaphragm, 120 ... Accommodating part 121 ... Electrode substrate, 122 ... Pressurization chamber substrate, 123 ... Nozzle substrate, 124 ... Channel substrate, 131 ... Microchannel (channel)

Claims (5)

液体を外部に吐出する吐出口を備える液滴吐出ヘッドを用いて、固相担体上にタンパク質又はペプチドと安定化剤とを含む液体をインクジェット方式により吐出し、当該固相担体上にタンパク質又はペプチドを固定することを特徴とするマイクロアレイの製造方法。   Using a liquid droplet ejection head having an ejection port for ejecting liquid to the outside, a liquid containing protein or peptide and a stabilizer is ejected onto a solid phase carrier by an ink jet method, and the protein or peptide is ejected onto the solid phase carrier. A method of manufacturing a microarray, wherein 前記安定化剤がトレハロースである、請求項１に記載のマイクロアレイの製造方法。   The method for producing a microarray according to claim 1, wherein the stabilizer is trehalose. 前記安定化剤の濃度が１〜５０ｍｇ／ｍｌである、請求項１又は請求項２に記載のマイクロアレイの製造方法。   The manufacturing method of the microarray of Claim 1 or Claim 2 whose density | concentration of the said stabilizer is 1-50 mg / ml. 前記固相担体上に吐出後、すみやかに前記タンパク質又はペプチドと安定化剤とを含む液体を乾燥させる、請求項１〜３のいずれかに記載のマイクロアレイの製造方法。   The method for producing a microarray according to any one of claims 1 to 3, wherein the liquid containing the protein or peptide and the stabilizer is dried immediately after being discharged onto the solid phase carrier. 前記液滴吐出ヘッドの駆動方式が、圧電駆動方式又は静電駆動方式である、請求項１〜４のいずれかに記載のマイクロアレイの製造方法。

The microarray manufacturing method according to claim 1, wherein a driving method of the droplet discharge head is a piezoelectric driving method or an electrostatic driving method.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011007723A (en) * 2009-06-29 2011-01-13 Seiko Epson Corp Liquid for ejection and biological sample ejection method

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