JP3677207B2 - スポットピン及びバイオチップ作製装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バイオチップの作製に用いられるスポットピン及びそのスポットピンを組み込んだバイオチップ作製装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から生化学における遺伝子などの研究では、複数種類のＤＮＡ、ＲＮＡ、たんぱく質等の生体高分子からなるプローブをガラスプレートやナイロン又はニトロセルロースメンブレン等の基板にスポットしたバイオチップを用いて、ハイブリダイズなどの実験を行ってきた。図１３は、従来のバイオチップ作製法を説明する図である。図１３（ａ）に示すように、複数種類のプローブＤＮＡ１０１が入っているマイクロプレート１０２とバイオチップ用の基板１０３としてガラスプレートを用意する。この後、マイクロプレート１０２に入っているプローブＤＮＡ１０１をピン１０５に付着させ、ガラスプレート１０３の上に、ピン１０５に付着させたプローブＤＮＡ１０１を接触させてスポットする。マイクロプレート１０２に入っている全てのプローブＤＮＡをスポットし終わるまでこの作業を繰り返し、図１３（ｂ）に示すようにプレートの表面に多数種類の生体高分子１０６が予め決められた配列に従ってスポットされたバイチップ１１０を製造していた。
【０００３】
図１４は、バイオチップの作製に使用されていた従来のスポットピンの説明図である。図は円柱形をしたスタンピング方式のスポットピン１２５を示し、ピン１２５の先端は平面になっている。プローブＤＮＡのスポットに当たっては、図１４（ａ）に示すように、スポットピン１２５をプローブＤＮＡ１２１の入ったカップ１２２に挿入してピン先でプローブＤＮＡ１２１をピックアップする。次に、図１４（ｂ）に示すように、プローブＤＮＡ１２１の付着したスポットピン１２５のピン先をガラスプレート１２３などに押しつけてスタンピングを行う。こうして、図１４（ｃ）に示すようにガラスプレート１２３上にプローブＤＮＡのスポット１２４を形成する。
【０００４】
図１５は、バイオチップを利用したハイブリダイゼーションの原理を説明する図である。図１５（ａ）に示すように、プローブＤＮＡ１３２がスポットされているバイオチップ１３１と、蛍光物質１３４で標識したサンプルＤＮＡ１３３を、ともにハイブリダイゼーション溶液１３５に入れてハイブリダイズさせる。ハイブリダイゼーション溶液１３５は、ホルムアルデヒド、ＳＳＣ（NaCl, trisodium citrate）、ＳＤＳ（sodium dodecyl sulfate）、ＥＤＴＡ（ethylene diamide tetraacetic acid）、蒸留水などからなる混合液であり、混合比率は使用するＤＮＡの性質により異なる。このとき、サンプルＤＮＡ１３３とバイチップ１３１上のプローブＤＮＡ１３２が相補鎖ＤＮＡであれば、両者は二重らせん構造をとり結合する。一方、両者が相補鎖でなければ結合しない。その後、図１５（ｂ）に示すように、ガラスプレート３上に残った蛍光物質１３４で標識したサンプルＤＮＡ１３３を水１３６の中に入れて洗い流すと、プローブＤＮＡ１３２と結合していないサンプルＤＮＡ１３３は排出される。その後、図１５（ｃ）に示すように、プローブＤＮＡと結合しているサンプルＤＮＡに標識している蛍光物質１３４をランプ１３７からの光エネルギーで励起させ、蛍光物質が励起して発光する光をＣＣＤなどの光センサー１３８で検出することでハイブリダイゼーションの検出を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のスポットピンでは複数の基板（ガラスプレート等）に連続してスポットすることは不可能であった。バイオチップ上には数千から数万のスポットを形成する必要があり、１回のスタンピング毎にピンをプローブＤＮＡ等の生体高分子の入ったカップの位置に戻してピン先をカップに浸漬させてプローブを付着させることを繰り返すのではバイオチップの作製に多大な時間を要する。また、複数枚の基板に連続してスポットすることができたとしても、各基板毎のスポットに含まれる生体高分子の量が異なっていれば、その後のハイブリダイゼーション及び検出において実験誤差が生じる。
本発明は、このようなバイオチップ作製の現状に鑑み、均一なスポットを連続してスポットできるスポットピン及びバイオチップ作製装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明では、連続でスポットするために、シリンジを持ち、サンプル溶液のピックアップを円滑に行うためにシリンジの先にストッパーを備えるスポットピンを開発した。
すなわち、本発明によるスポットピンは、筒状の内側中空筒体と、内側中空筒体の外面をスライド可能な外側筒体と、一端が外側筒体に固定され内側中空筒体内をスライド可能なピストンと、外側外筒を内側中空筒体の先端方向に移動させる力に抗するように外側筒体内に配置されたバネと、内側中空筒体の先端から所定距離の位置に設けられたストッパとを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明によるスポットピンは、また、筒状の内側中空筒体と、内側中空筒体の外面をスライド可能な有底の外側筒体と、外側外筒を内側中空筒体の先端方向に移動させる力に抗するように外側筒体内に配置されたバネと、内側中空筒体の先端から所定距離の位置に設けられたストッパとを備えることを特徴とする。
本発明によるスポットピンは、また、筒状の内側中空筒体と、内側中空筒体の外面をスライド可能な有底の外側筒体と、内側中空筒体の先端から所定距離の位置に設けられたストッパとを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明によるスポットピンは、また、筒状の内側中空筒体と、内側中空筒体の外面をスライド可能な外側筒体と、一端が前記外側筒体に固定され内側中空筒体内をスライド可能なピストンと、内側中空筒体の先端から所定距離の位置に設けられたストッパとを備えることを特徴とする。
内側中空筒体は先端に切欠きを有するのが好ましい。この切欠きは、内側中空筒体の軸対称位置に複数個設けるのが好ましい。
【０００９】
本発明によるバイオチップ作製装置は、基板上の所定位置に複数種類の生体高分子をスポットするバイオチップ作製装置において、バイオチップ作製用の基板を複数並べて載置する基板載置台と、スポットすべき複数種類の生体高分子の入ったマイクロプレートを載置するマイクロプレート載置台と、前述のスポットピンを装着し当該スポットピンの先端位置をＸＹＺ方向に駆動可能なＸＹＺ駆動装置とを備えることを特徴とする。
本発明のスポットピンを備えたバイオチップ作製装置によると、内側中空筒体の内部に吸引保持した生体高分子を複数枚のバイオチップ作製用基板上に一定量ずつ連続して正確にスポットすることが可能となり、大量のバイオチップを短時間に作製することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明によるスポットピンの一例を示す断面模式図である。この例のスポットピン１０はシリンジ構造を有し、円筒状の内側中空筒体１１、内側中空筒体１１の外面をスライド可能な外側筒体１２、一端が外側筒体１２の底部に固定され内側中空筒体１１の内径とほぼ等しい外径を有していて内側中空筒体１１の中空部に嵌合してスライドするピストン１３を備える。外側筒体１２とピストン１３の間の隙間には、一端が外側筒体１２の底部に、他端が内側中空筒体１１の端部に固定されたコイルバネ１４が挿入されている。また、内側中空筒体１１は、その先端から所定距離の所に鍔状のストッパ１５を備える。
【００１１】
外側筒体１２を内側中空筒体１１の外面に沿ってストッパ１５の方向にスライドさせるとき、ピストン１３は内側中空筒体１１の内面に密着してスライドする。このときバネ１４は、外側筒体１２の底部と内側中空筒体１１の端部との間で圧縮される。外側筒体１２をストッパ１５に向かって押し込む力を開放すると、バネ１４の作用によって外部筒体１２及び内部のピストン１３は元の位置に戻る。
【００１２】
図２は、内側中空筒体１１の先端部の形状例を示す部分図である。内側中空筒体１１の先端部には、複数個の切欠き１６〜１９が設けられ、スポット時、先端部が平面に当たって内側中空筒体１１が閉塞されても、中空筒体１１の内部と外部はこの切欠き１６〜１８によって連通するようになっている。従って、中空筒体１１の内部に保持された液体（サンプル）は、後述するように中空筒体１１の先端がスライドガラス等に押しつけられ内部に圧力がかかったとき、切欠き１６〜１８を通って外部に漏れ出ることができる。切欠きは、その形状や数に特に制限はないが、ピンを平面上に押しつけたときに筒内の液（サンプル）が多方向に均一に広がることが期待されるため、中空筒体１１の中心軸に対して軸対称な位置に複数個設けるのが好ましい。
【００１３】
図３は、図１に示したスポットピンによってサンプルカップに入っている生体高分子（以下、サンプルという）をピックアップする様子を示す説明図である。スポットピン１０の内側中空筒体１１の先端からストッパ１５までの距離Ａは、サンプルカップ２１の深さＢより短くなっており（Ｂ＞Ａ）、スポットピン１０をサンプルカップ２１に押し込んだときスポットピン１０の内側中空筒体１１の先端がサンプルカップ２１の底面に接触しないような構造になっている。
【００１４】
図３（ａ）は、スポットピン１０がサンプルカップ２１の真上に位置づけされた状態を示している。サンプルカップ２１には液体サンプル２２が入っている。次に、図３（ｂ）のように、ストッパ１５がサンプルカップ２１に接触するまでスポットピン１０の先（内側中空筒体１１）をサンプルカップ２１に押し込む。このとき、内側中空筒体１１の内部は空気２３で満たされている。更に、図３（ｃ）に示すように外側筒体１２を下方に押下し、ピストン１３を内側中空筒体１１内に押し込んで内側中空筒体１１内の空気を抜く。次に、図３（ｄ）に示すように、外側筒体１２を引き上げる。すると、バネ１４の作用により内側中空筒体１１はサンプルカップ２１に接触して静止した状態でピストン１３が内側中空筒体１１内を上昇し、サンプル２２を内側中空筒体１１内に吸引する。サンプル２２とピストン１３の間には空気層２３が存在する。
【００１５】
図４は、ピストンの長さを長くしたスポットピン１０′と、そのスポットピン１０′によるサンプル吸引の様子を示す図である。図４（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ図３（ａ）〜（ｄ）に対応する状態図である。図４に示したスポットピン１０′は、図３に示したスポットピン１０より長いピストン１３′を備えている。そのため、図３（ｃ）に相当する図４（ｃ）の状態で、内側中空筒体１１内の空気が全て排出される。従って、図４（ｄ）に示すように外側筒体１２を引き上げたとき、内側中空筒体１１内に吸引されたサンプル２２とピストン１３′の間には空気層２３が存在せず、サンプル２２は直接ピストン１３′と接触している。
【００１６】
なお、ピストンは必ずしも必要ではない。すなわち、内側中空筒体１１の外面と外側筒体１２の内面との間の気密性が十分に良ければ、特にピストンを設けなくとも、内側中空筒体１１に対して外側筒体１２を押し込んだり、戻したりするだけで、内側中空筒体１１の内部にサンプルを吸引したり吐出したりすることが可能である。
【００１７】
図５は、本発明によるスポットピンの更に別の例を説明する概略断面図である。ここにはバネを用いないスポットピンを示す。図５（ａ） に示すスポットピンは、図１に示したスポットピンからバネ１４を取り除いたものに相当する。また、図５（ｂ）に示したスポットピンは、更にピストン１３を取り除いたものに相当する。図３（ｃ），（ｄ）にて説明したように、バネ１４は、内側中空筒体１１に対して外側中空筒体１２を相対的に変異させて、内側中空筒体１１内部にサンプルを吸引するときに必要とされる。しかし、内側中空筒体１１とストッパ１５を合わせた重量が十分あれば、バネがなくても図３（ｃ）から図３（ｄ）の状態に移行することができ、内側中空筒体１１内部にサンプルを吸引することが可能である。
【００１８】
図６は、スポットピン１０の内側中空筒体１１内部に吸引したサンプル２２をバイオチップ作製用の基板、例えばスライドガラス３０にスポットする様子を表す模式図である。図６（ａ）に示すスポットピン１０の先端（内側中空筒体１１の先端）がスライドガラス３０の表面に接触した状態から、図６（ｂ）に示すように、外側筒体１２を下方に長さＣだけ押し込む。このときピストン１３も内側中空筒体１１内に長さＣだけ押し込まれる。そして、内側中空筒体１１内に保持されているサンプル２２は上部の空気層２３に押されて（図４に示したスポットピン１０′の場合は、サンプル２２に接触しているピストン１３によって押されて）スポットピン１０の先端（内側中空筒体１１の先端）に設けられた切欠き１６〜１９から流出し、スライドガラス３０上にサンプルのスポット３１を形成する。２番目のスポットを形成するときは外側筒体１２の押し込み長さを２×Ｃにし、ｎ番目のスポットを形成するときは外側筒体１２の押し込み長さをｎ×Ｃにする。このようにして、スポットピン１０の内側中空筒体１１に吸引したサンプル２２をスライドガラス３０に連続して複数回スポットすることができる。スポットは各スライドガラスに１個ずつ形成することもできるし、各スライドガラスに複数個ずつのスポットを形成することもできる。
【００１９】
スライドガラスに１回の操作でスポットされるサンプル量はごく微量である。また、通常、スライドガラス３０上には接着性のある物質が塗布されており、スポットピンの先端を中心としてスライドガラスの表面に円形状に広がったサンプルはその接着性の物質によって均一に固定される。従って、本発明のスポットピンを用いると、サンプルをスポットし終わってスポットピン１０をスライドガラス３０から離すとき、スライドガラス３０表面に対して吸引力が作用するが、それによってスポットし終わったサンプルがスポットピン１０に吸引されて戻ることはない。
【００２０】
図７は、本発明のスポットピンを用いたバイオチップ作製装置の概略図である。このバイオチップ作製装置は複数のバイオチップ用の基板６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，…，６４ｎを載置する基板載置台６７、複数のサンプルの入ったマイクロプレート６１を載置するマイクロプレート載置台６８、スポットピンを洗浄する洗浄槽６９、スポットピン１０を装着してそのスポットピン１０の先端位置をＸＹＺ方向に駆動可能なＸＹＺ駆動装置６３、ＸＹＺ駆動装置６３を駆動する駆動コントローラ６５、駆動コントローラ６５を制御するコンピュータ６６を備えている。スポットピン１０は、外側筒体１２がＸＹＺ駆動装置６３のＺ駆動部に固定されて取り付けられている。
【００２１】
図８は、ＸＹＺ駆動装置６３のＺ駆動部７１の一例の説明図である。図の例では、３本のスポットピン１０ａ，１０ｂ，１０ｃがピンヘッド７２の下面に設けられた挿入穴に挿入されて固定されている。ピンヘッド７２は、駆動コントローラ６５の制御下に、Ｚ駆動部７１によって矢印で示すＺ方向に精密に駆動される。ここではピンヘッド７２をＸＹ方向に駆動するＸＹレールと、Ｚ方向に移動させるＺ駆動部７２からなるＸＹＺ駆動装置６３を示したが、３次元位置制御可能なロボットアームによってＸＹＺ駆動装置６３を構成してもよい。
【００２２】
マイクロプレート６１には、多数種類の生体高分子、例えば既知の塩基配列を有するサンプル６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，…が各々既知の位置に載置されている。また、コンピュータ６６には、マイクロプレート６１上に載置されているサンプルの位置情報、洗浄槽６９の位置情報、基板６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，…，６４ｎ上のサンプルをスポットすべき位置情報等がセットされ、ＸＹＺ駆動装置６３によるサンプルのスポット手順がプログラミングされている。
【００２３】
サンプルのスポッティングに当たり、コンピュータ６６によって制御される駆動コントローラ６５の制御下に、ＸＹＺ駆動装置６３によってスポットピン１０をマイクロプレート６１のサンプル６２ａの上方に移動し、その位置のサンプル６２ａをスポットピン１０に所定量吸引する。その後、ＸＹＺ駆動装置６３のＸＹ駆動機構によってスポットピン１０を基板６４ａ上の所定の位置に移動する。次に、ＸＹＺ駆動装置６３のＺ駆動機構によってスポットピン１０を基板６４ａの方に降下させ、基板６４ａの表面にピン先を接触させたのち、図６にて説明したようにスポットピン１０の外側筒体１２を長さＣだけＺ方向に押し込んで基板６４ａ上の所定位置にサンプル６２ａをスポットする。スポットし終わると、ＸＹＺ駆動装置６３のＺ駆動機構によってスポットピン１０を引き上げ、ＸＹ駆動機構によってスポットピン１０を隣に位置する基板６４ｂ上の所定の位置に移動する。そして、スポットピン１０の外側筒体１２を長さ２×ＣだけＺ方向に押し込んで基板６４ｂ上の所定位置にサンプル６２ａをスポットする。この動作を反復して基板６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，…，６４ｎにサンプル６２ａを連続してスポットする。その後、マイクロプレート６１上の別のサンプル６２ｂをスポットピン１０に所定量吸引し、同様の動作によってそれを基板６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，…，６４ｎ上の所定位置に連続してスポットする。この動作をマイクロプレート６１上の全てのサンプルに対して反復することにより、多数のバイオチップが作製される。
【００２４】
ＸＹＺ駆動装置６３によるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の移動は、例えばステッピングモータによって行われ、ステッピングモータに付設されたエンコーダからの出力が駆動コントローラ６５に入力されている。スポットピン１０のＸＹＺ位置の制御は、駆動コントローラ６５が、コンピュータ６６から指定された３次元座標値と現在のスポットピン１０の３次元座標位置を比較し、両者の差０になるようにステッピングモータで駆動することによって行う。
【００２５】
図９及び図１０を参照して、ＸＹＺ駆動装置６３によるスポットピン１０のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の駆動制御の例について説明する。図９は、マイクロプレート載置台６８上に載置されたマイクロプレート６１、洗浄槽６９、基板載置台６７上に載置されたバイオチップ用の基板６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，…，６４ｎを略示するＸＹ平面図、図１０はそのＹＺ側面図である。
【００２６】
図９に示すＸＹ座標において、座標（１４０，１７０）が、サンプル６２ａが入っているカップの位置であり、座標（７０，１５０）がスポットピン１０の洗浄を行う洗浄槽６９の位置であり、洗浄槽６９にはスポットピン１０を洗浄するための洗浄液が入っている。図にはスポットを行うためのスライドガラスを１２枚並べてあるが、特に枚数は１２枚に限られる訳ではない。バイオチップ作製装置は例えば、サンプル６２ａを吸引した後、１枚目のスライドガラス６４ａの座標（５０，１１０）の位置にスポットを行い、次に座標（５０，１００）の位置に２番目のスポットを行う。
【００２７】
このときのスポットピン１０の先端のＺ軸座標を、図１０に黒丸で誇張して示す。１番目のスポットを形成するときには、スポットピン１０の先端のＺ軸座標を−Ｃにしてスポットを行う。このときスポットピン１０の内側中空筒体１１は距離にしてＣだけ押し込まれることになり、スポットピン１０の内側中空筒体１１の先端面積をＳとすると、Ｓ×Ｃの容量分のサンプルをスポットすることが可能になる。また、２番目のスポットを形成するときにはスポットピン１０の先端のＺ軸座標を−２×Ｃにしてスポットを行うことにより、１番目のスポットと同容量のサンプルをスポットすることが可能になる。
【００２８】
図１１は、バイオチップ用の基板に対するサンプルのスポットを基板に接触することなく行う方法の説明図である。図示の例では、ＸＹＺ駆動装置のＺ駆動部７１に固定されたストッパ当接枠７５を取り付ける。ストッパ当接枠７５によって、ピンヘッド７２の下方のスポットピン１０ａ〜１０ｃに対応する位置にストッパより若干小さな穴７６ａ〜７６ｃが設けられた板部材が設定される。
【００２９】
サンプルを吸引した後、バイオチップ用の基板の上方に移動し、Ｚ駆動部７１によりピンヘッド７２を下方に移動すると、スポットピン１０ａ〜１０ｃの先端が穴７６ａ〜７６ｃを通り、次にピンの先端部に固定されているストッパがストッパ当接枠７５の穴７６ａ〜７６ｃの縁に接触しスポットピン１０ａ〜１０ｃの内側中空筒体の運動が止まる。その状態でＺ駆動部７１によりピンヘッド７２を更に下方に所定距離移動すると、その移動距離に相当する量のサンプルがスポットピン１０ａ〜１０ｃの先端から射出され、下方に位置するバイオチップ用の基板にスポットが形成される。こうして、直接基板上に触れずにスポットを形成することが可能となる。
【００３０】
本発明のスポットピンは、スライドガラスへのサンプルのスポットのためだけではなく、同じ専用のサンプルカップのあるプレートにサンプルを分注するためにも使用できる。図１２は、本発明のスポットピンを用いたサンプル分注の様子を示す概略図である。図１２は図９に対応するＸＹ平面図である。このとき、バイオチップ載置台６７にはバイオチップ用の基板の代わりに複数の空のマイクロプレート６１ａ，６１ｂを載置することになる。
【００３１】
たとえば、座標（７０，１５０）の洗浄槽６９にてスポットピン１０の洗浄を行い、マイクロプレート６１上の座標（１４０，１７０）にてサンプルの注入を行う。このとき、ピンヘッドをＺ軸方向下方に駆動し、スポットピンのストッパ１５をマイクロプレート６１のカップの縁に押し当ててサンプルをピックアップする過程は同じである。その後、スポットピンを座標（１４０，８０）に移動して、Ｚ軸駆動しサンプルの分注を行う。このとき、スポットピン１０に固定されているストッパ１５がマイクロプレート６１ａのカップの縁に当たってスポットピンのピン先が所定位置で停止し、その後は外側筒体１２のＺ軸方向移動距離に応じてスポットピン１０内のサンプルが押し出される。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によると、連続でスタンピングが可能になることより、バイオチップの作製時間を短縮することができる。また、複数のバイオチップに同量のサンプルをスポットすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるスポットピンの一例を示す断面模式図。
【図２】内側中空筒体の先端部の形状例を示す部分図。
【図３】スポットピンによるサンプルのピックアップを説明する図。
【図４】スポットピンによるサンプルのピックアップを説明する図。
【図５】本発明によるスポットピンの更に別の例を説明する概略断面図。
【図６】サンプルのスポットを説明する図。
【図７】本発明によるバイオチップ作製装置の概略図。
【図８】ＸＹＺ駆動装置のＺ駆動部の一例の説明図。
【図９】バイオチップ作製装置のステージのＸＹ座標系を示す図。
【図１０】バイオチップ作製装置のステージのＹＺ座標系を示す図。
【図１１】バイオチップ用の基板に対するサンプルのスポットを基板に接触することなく行う方法の説明図。
【図１２】分注用のステージのＸＹ座標系を示す図。
【図１３】従来のバイオチップ作製法を説明する図。
【図１４】従来のスポットピンの説明図。
【図１５】バイチップを利用したハイブリダイゼーションの原理を説明する図。
【符号の説明】
１０，１０ａ〜１０ｃ…スポットピン、１１…円筒状の内側中空筒体、１２…外側筒体、１３…ピストン、１４…コイルバネ、１５…ストッパ、１６〜１９…切欠き、２１…サンプルカップ、２２…サンプル、２３…空気層、３０…スライドガラス、３１…サンプルのスポット、６１…マイクロプレート、６２ａ〜６２ｃ…サンプル、６３…ＸＹＺ駆動装置、６４ａ〜６４ｃ，６４ｎ…基板、６５…駆動コントローラ、６６…コンピュータ、６７…基板載置台、６８…マイクロプレート載置台、６９…洗浄槽、７１…Ｚ駆動部、７２…ピンヘッド、７５…ストッパ当接枠、７６ａ〜７６ｃ…穴、１０１…プローブＤＮＡ、１０２…マイクロプレート、１０３…バイオチップ用の基板、１０５…ピン、１０６…生体高分子、１１０…バイチップ、１２１…プローブＤＮＡ、１２２…カップ、１２３…ガラスプレート、１２４…プローブＤＮＡのスポット、１２５…スタンピング方式のスポットピン、１３１…バイチップ、１３２…プローブＤＮＡ、１３３…サンプルＤＮＡ、１３４…蛍光物質、１３５…ハイブリダイゼーション溶液、１３６…水、１３７…ランプ、１３８…光センサー
【発明の属する技術分野】
本発明は、バイオチップの作製に用いられるスポットピン及びそのスポットピンを組み込んだバイオチップ作製装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から生化学における遺伝子などの研究では、複数種類のＤＮＡ、ＲＮＡ、たんぱく質等の生体高分子からなるプローブをガラスプレートやナイロン又はニトロセルロースメンブレン等の基板にスポットしたバイオチップを用いて、ハイブリダイズなどの実験を行ってきた。図１３は、従来のバイオチップ作製法を説明する図である。図１３（ａ）に示すように、複数種類のプローブＤＮＡ１０１が入っているマイクロプレート１０２とバイオチップ用の基板１０３としてガラスプレートを用意する。この後、マイクロプレート１０２に入っているプローブＤＮＡ１０１をピン１０５に付着させ、ガラスプレート１０３の上に、ピン１０５に付着させたプローブＤＮＡ１０１を接触させてスポットする。マイクロプレート１０２に入っている全てのプローブＤＮＡをスポットし終わるまでこの作業を繰り返し、図１３（ｂ）に示すようにプレートの表面に多数種類の生体高分子１０６が予め決められた配列に従ってスポットされたバイチップ１１０を製造していた。
【０００３】
図１４は、バイオチップの作製に使用されていた従来のスポットピンの説明図である。図は円柱形をしたスタンピング方式のスポットピン１２５を示し、ピン１２５の先端は平面になっている。プローブＤＮＡのスポットに当たっては、図１４（ａ）に示すように、スポットピン１２５をプローブＤＮＡ１２１の入ったカップ１２２に挿入してピン先でプローブＤＮＡ１２１をピックアップする。次に、図１４（ｂ）に示すように、プローブＤＮＡ１２１の付着したスポットピン１２５のピン先をガラスプレート１２３などに押しつけてスタンピングを行う。こうして、図１４（ｃ）に示すようにガラスプレート１２３上にプローブＤＮＡのスポット１２４を形成する。
【０００４】
図１５は、バイオチップを利用したハイブリダイゼーションの原理を説明する図である。図１５（ａ）に示すように、プローブＤＮＡ１３２がスポットされているバイオチップ１３１と、蛍光物質１３４で標識したサンプルＤＮＡ１３３を、ともにハイブリダイゼーション溶液１３５に入れてハイブリダイズさせる。ハイブリダイゼーション溶液１３５は、ホルムアルデヒド、ＳＳＣ（NaCl, trisodium citrate）、ＳＤＳ（sodium dodecyl sulfate）、ＥＤＴＡ（ethylene diamide tetraacetic acid）、蒸留水などからなる混合液であり、混合比率は使用するＤＮＡの性質により異なる。このとき、サンプルＤＮＡ１３３とバイチップ１３１上のプローブＤＮＡ１３２が相補鎖ＤＮＡであれば、両者は二重らせん構造をとり結合する。一方、両者が相補鎖でなければ結合しない。その後、図１５（ｂ）に示すように、ガラスプレート３上に残った蛍光物質１３４で標識したサンプルＤＮＡ１３３を水１３６の中に入れて洗い流すと、プローブＤＮＡ１３２と結合していないサンプルＤＮＡ１３３は排出される。その後、図１５（ｃ）に示すように、プローブＤＮＡと結合しているサンプルＤＮＡに標識している蛍光物質１３４をランプ１３７からの光エネルギーで励起させ、蛍光物質が励起して発光する光をＣＣＤなどの光センサー１３８で検出することでハイブリダイゼーションの検出を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のスポットピンでは複数の基板（ガラスプレート等）に連続してスポットすることは不可能であった。バイオチップ上には数千から数万のスポットを形成する必要があり、１回のスタンピング毎にピンをプローブＤＮＡ等の生体高分子の入ったカップの位置に戻してピン先をカップに浸漬させてプローブを付着させることを繰り返すのではバイオチップの作製に多大な時間を要する。また、複数枚の基板に連続してスポットすることができたとしても、各基板毎のスポットに含まれる生体高分子の量が異なっていれば、その後のハイブリダイゼーション及び検出において実験誤差が生じる。
本発明は、このようなバイオチップ作製の現状に鑑み、均一なスポットを連続してスポットできるスポットピン及びバイオチップ作製装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明では、連続でスポットするために、シリンジを持ち、サンプル溶液のピックアップを円滑に行うためにシリンジの先にストッパーを備えるスポットピンを開発した。
すなわち、本発明によるスポットピンは、筒状の内側中空筒体と、内側中空筒体の外面をスライド可能な外側筒体と、一端が外側筒体に固定され内側中空筒体内をスライド可能なピストンと、外側外筒を内側中空筒体の先端方向に移動させる力に抗するように外側筒体内に配置されたバネと、内側中空筒体の先端から所定距離の位置に設けられたストッパとを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明によるスポットピンは、また、筒状の内側中空筒体と、内側中空筒体の外面をスライド可能な有底の外側筒体と、外側外筒を内側中空筒体の先端方向に移動させる力に抗するように外側筒体内に配置されたバネと、内側中空筒体の先端から所定距離の位置に設けられたストッパとを備えることを特徴とする。
本発明によるスポットピンは、また、筒状の内側中空筒体と、内側中空筒体の外面をスライド可能な有底の外側筒体と、内側中空筒体の先端から所定距離の位置に設けられたストッパとを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明によるスポットピンは、また、筒状の内側中空筒体と、内側中空筒体の外面をスライド可能な外側筒体と、一端が前記外側筒体に固定され内側中空筒体内をスライド可能なピストンと、内側中空筒体の先端から所定距離の位置に設けられたストッパとを備えることを特徴とする。
内側中空筒体は先端に切欠きを有するのが好ましい。この切欠きは、内側中空筒体の軸対称位置に複数個設けるのが好ましい。
【０００９】
本発明によるバイオチップ作製装置は、基板上の所定位置に複数種類の生体高分子をスポットするバイオチップ作製装置において、バイオチップ作製用の基板を複数並べて載置する基板載置台と、スポットすべき複数種類の生体高分子の入ったマイクロプレートを載置するマイクロプレート載置台と、前述のスポットピンを装着し当該スポットピンの先端位置をＸＹＺ方向に駆動可能なＸＹＺ駆動装置とを備えることを特徴とする。
本発明のスポットピンを備えたバイオチップ作製装置によると、内側中空筒体の内部に吸引保持した生体高分子を複数枚のバイオチップ作製用基板上に一定量ずつ連続して正確にスポットすることが可能となり、大量のバイオチップを短時間に作製することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明によるスポットピンの一例を示す断面模式図である。この例のスポットピン１０はシリンジ構造を有し、円筒状の内側中空筒体１１、内側中空筒体１１の外面をスライド可能な外側筒体１２、一端が外側筒体１２の底部に固定され内側中空筒体１１の内径とほぼ等しい外径を有していて内側中空筒体１１の中空部に嵌合してスライドするピストン１３を備える。外側筒体１２とピストン１３の間の隙間には、一端が外側筒体１２の底部に、他端が内側中空筒体１１の端部に固定されたコイルバネ１４が挿入されている。また、内側中空筒体１１は、その先端から所定距離の所に鍔状のストッパ１５を備える。
【００１１】
外側筒体１２を内側中空筒体１１の外面に沿ってストッパ１５の方向にスライドさせるとき、ピストン１３は内側中空筒体１１の内面に密着してスライドする。このときバネ１４は、外側筒体１２の底部と内側中空筒体１１の端部との間で圧縮される。外側筒体１２をストッパ１５に向かって押し込む力を開放すると、バネ１４の作用によって外部筒体１２及び内部のピストン１３は元の位置に戻る。
【００１２】
図２は、内側中空筒体１１の先端部の形状例を示す部分図である。内側中空筒体１１の先端部には、複数個の切欠き１６〜１９が設けられ、スポット時、先端部が平面に当たって内側中空筒体１１が閉塞されても、中空筒体１１の内部と外部はこの切欠き１６〜１８によって連通するようになっている。従って、中空筒体１１の内部に保持された液体（サンプル）は、後述するように中空筒体１１の先端がスライドガラス等に押しつけられ内部に圧力がかかったとき、切欠き１６〜１８を通って外部に漏れ出ることができる。切欠きは、その形状や数に特に制限はないが、ピンを平面上に押しつけたときに筒内の液（サンプル）が多方向に均一に広がることが期待されるため、中空筒体１１の中心軸に対して軸対称な位置に複数個設けるのが好ましい。
【００１３】
図３は、図１に示したスポットピンによってサンプルカップに入っている生体高分子（以下、サンプルという）をピックアップする様子を示す説明図である。スポットピン１０の内側中空筒体１１の先端からストッパ１５までの距離Ａは、サンプルカップ２１の深さＢより短くなっており（Ｂ＞Ａ）、スポットピン１０をサンプルカップ２１に押し込んだときスポットピン１０の内側中空筒体１１の先端がサンプルカップ２１の底面に接触しないような構造になっている。
【００１４】
図３（ａ）は、スポットピン１０がサンプルカップ２１の真上に位置づけされた状態を示している。サンプルカップ２１には液体サンプル２２が入っている。次に、図３（ｂ）のように、ストッパ１５がサンプルカップ２１に接触するまでスポットピン１０の先（内側中空筒体１１）をサンプルカップ２１に押し込む。このとき、内側中空筒体１１の内部は空気２３で満たされている。更に、図３（ｃ）に示すように外側筒体１２を下方に押下し、ピストン１３を内側中空筒体１１内に押し込んで内側中空筒体１１内の空気を抜く。次に、図３（ｄ）に示すように、外側筒体１２を引き上げる。すると、バネ１４の作用により内側中空筒体１１はサンプルカップ２１に接触して静止した状態でピストン１３が内側中空筒体１１内を上昇し、サンプル２２を内側中空筒体１１内に吸引する。サンプル２２とピストン１３の間には空気層２３が存在する。
【００１５】
図４は、ピストンの長さを長くしたスポットピン１０′と、そのスポットピン１０′によるサンプル吸引の様子を示す図である。図４（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ図３（ａ）〜（ｄ）に対応する状態図である。図４に示したスポットピン１０′は、図３に示したスポットピン１０より長いピストン１３′を備えている。そのため、図３（ｃ）に相当する図４（ｃ）の状態で、内側中空筒体１１内の空気が全て排出される。従って、図４（ｄ）に示すように外側筒体１２を引き上げたとき、内側中空筒体１１内に吸引されたサンプル２２とピストン１３′の間には空気層２３が存在せず、サンプル２２は直接ピストン１３′と接触している。
【００１６】
なお、ピストンは必ずしも必要ではない。すなわち、内側中空筒体１１の外面と外側筒体１２の内面との間の気密性が十分に良ければ、特にピストンを設けなくとも、内側中空筒体１１に対して外側筒体１２を押し込んだり、戻したりするだけで、内側中空筒体１１の内部にサンプルを吸引したり吐出したりすることが可能である。
【００１７】
図５は、本発明によるスポットピンの更に別の例を説明する概略断面図である。ここにはバネを用いないスポットピンを示す。図５（ａ） に示すスポットピンは、図１に示したスポットピンからバネ１４を取り除いたものに相当する。また、図５（ｂ）に示したスポットピンは、更にピストン１３を取り除いたものに相当する。図３（ｃ），（ｄ）にて説明したように、バネ１４は、内側中空筒体１１に対して外側中空筒体１２を相対的に変異させて、内側中空筒体１１内部にサンプルを吸引するときに必要とされる。しかし、内側中空筒体１１とストッパ１５を合わせた重量が十分あれば、バネがなくても図３（ｃ）から図３（ｄ）の状態に移行することができ、内側中空筒体１１内部にサンプルを吸引することが可能である。
【００１８】
図６は、スポットピン１０の内側中空筒体１１内部に吸引したサンプル２２をバイオチップ作製用の基板、例えばスライドガラス３０にスポットする様子を表す模式図である。図６（ａ）に示すスポットピン１０の先端（内側中空筒体１１の先端）がスライドガラス３０の表面に接触した状態から、図６（ｂ）に示すように、外側筒体１２を下方に長さＣだけ押し込む。このときピストン１３も内側中空筒体１１内に長さＣだけ押し込まれる。そして、内側中空筒体１１内に保持されているサンプル２２は上部の空気層２３に押されて（図４に示したスポットピン１０′の場合は、サンプル２２に接触しているピストン１３によって押されて）スポットピン１０の先端（内側中空筒体１１の先端）に設けられた切欠き１６〜１９から流出し、スライドガラス３０上にサンプルのスポット３１を形成する。２番目のスポットを形成するときは外側筒体１２の押し込み長さを２×Ｃにし、ｎ番目のスポットを形成するときは外側筒体１２の押し込み長さをｎ×Ｃにする。このようにして、スポットピン１０の内側中空筒体１１に吸引したサンプル２２をスライドガラス３０に連続して複数回スポットすることができる。スポットは各スライドガラスに１個ずつ形成することもできるし、各スライドガラスに複数個ずつのスポットを形成することもできる。
【００１９】
スライドガラスに１回の操作でスポットされるサンプル量はごく微量である。また、通常、スライドガラス３０上には接着性のある物質が塗布されており、スポットピンの先端を中心としてスライドガラスの表面に円形状に広がったサンプルはその接着性の物質によって均一に固定される。従って、本発明のスポットピンを用いると、サンプルをスポットし終わってスポットピン１０をスライドガラス３０から離すとき、スライドガラス３０表面に対して吸引力が作用するが、それによってスポットし終わったサンプルがスポットピン１０に吸引されて戻ることはない。
【００２０】
図７は、本発明のスポットピンを用いたバイオチップ作製装置の概略図である。このバイオチップ作製装置は複数のバイオチップ用の基板６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，…，６４ｎを載置する基板載置台６７、複数のサンプルの入ったマイクロプレート６１を載置するマイクロプレート載置台６８、スポットピンを洗浄する洗浄槽６９、スポットピン１０を装着してそのスポットピン１０の先端位置をＸＹＺ方向に駆動可能なＸＹＺ駆動装置６３、ＸＹＺ駆動装置６３を駆動する駆動コントローラ６５、駆動コントローラ６５を制御するコンピュータ６６を備えている。スポットピン１０は、外側筒体１２がＸＹＺ駆動装置６３のＺ駆動部に固定されて取り付けられている。
【００２１】
図８は、ＸＹＺ駆動装置６３のＺ駆動部７１の一例の説明図である。図の例では、３本のスポットピン１０ａ，１０ｂ，１０ｃがピンヘッド７２の下面に設けられた挿入穴に挿入されて固定されている。ピンヘッド７２は、駆動コントローラ６５の制御下に、Ｚ駆動部７１によって矢印で示すＺ方向に精密に駆動される。ここではピンヘッド７２をＸＹ方向に駆動するＸＹレールと、Ｚ方向に移動させるＺ駆動部７２からなるＸＹＺ駆動装置６３を示したが、３次元位置制御可能なロボットアームによってＸＹＺ駆動装置６３を構成してもよい。
【００２２】
マイクロプレート６１には、多数種類の生体高分子、例えば既知の塩基配列を有するサンプル６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，…が各々既知の位置に載置されている。また、コンピュータ６６には、マイクロプレート６１上に載置されているサンプルの位置情報、洗浄槽６９の位置情報、基板６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，…，６４ｎ上のサンプルをスポットすべき位置情報等がセットされ、ＸＹＺ駆動装置６３によるサンプルのスポット手順がプログラミングされている。
【００２３】
サンプルのスポッティングに当たり、コンピュータ６６によって制御される駆動コントローラ６５の制御下に、ＸＹＺ駆動装置６３によってスポットピン１０をマイクロプレート６１のサンプル６２ａの上方に移動し、その位置のサンプル６２ａをスポットピン１０に所定量吸引する。その後、ＸＹＺ駆動装置６３のＸＹ駆動機構によってスポットピン１０を基板６４ａ上の所定の位置に移動する。次に、ＸＹＺ駆動装置６３のＺ駆動機構によってスポットピン１０を基板６４ａの方に降下させ、基板６４ａの表面にピン先を接触させたのち、図６にて説明したようにスポットピン１０の外側筒体１２を長さＣだけＺ方向に押し込んで基板６４ａ上の所定位置にサンプル６２ａをスポットする。スポットし終わると、ＸＹＺ駆動装置６３のＺ駆動機構によってスポットピン１０を引き上げ、ＸＹ駆動機構によってスポットピン１０を隣に位置する基板６４ｂ上の所定の位置に移動する。そして、スポットピン１０の外側筒体１２を長さ２×ＣだけＺ方向に押し込んで基板６４ｂ上の所定位置にサンプル６２ａをスポットする。この動作を反復して基板６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，…，６４ｎにサンプル６２ａを連続してスポットする。その後、マイクロプレート６１上の別のサンプル６２ｂをスポットピン１０に所定量吸引し、同様の動作によってそれを基板６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，…，６４ｎ上の所定位置に連続してスポットする。この動作をマイクロプレート６１上の全てのサンプルに対して反復することにより、多数のバイオチップが作製される。
【００２４】
ＸＹＺ駆動装置６３によるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の移動は、例えばステッピングモータによって行われ、ステッピングモータに付設されたエンコーダからの出力が駆動コントローラ６５に入力されている。スポットピン１０のＸＹＺ位置の制御は、駆動コントローラ６５が、コンピュータ６６から指定された３次元座標値と現在のスポットピン１０の３次元座標位置を比較し、両者の差０になるようにステッピングモータで駆動することによって行う。
【００２５】
図９及び図１０を参照して、ＸＹＺ駆動装置６３によるスポットピン１０のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の駆動制御の例について説明する。図９は、マイクロプレート載置台６８上に載置されたマイクロプレート６１、洗浄槽６９、基板載置台６７上に載置されたバイオチップ用の基板６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，…，６４ｎを略示するＸＹ平面図、図１０はそのＹＺ側面図である。
【００２６】
図９に示すＸＹ座標において、座標（１４０，１７０）が、サンプル６２ａが入っているカップの位置であり、座標（７０，１５０）がスポットピン１０の洗浄を行う洗浄槽６９の位置であり、洗浄槽６９にはスポットピン１０を洗浄するための洗浄液が入っている。図にはスポットを行うためのスライドガラスを１２枚並べてあるが、特に枚数は１２枚に限られる訳ではない。バイオチップ作製装置は例えば、サンプル６２ａを吸引した後、１枚目のスライドガラス６４ａの座標（５０，１１０）の位置にスポットを行い、次に座標（５０，１００）の位置に２番目のスポットを行う。
【００２７】
このときのスポットピン１０の先端のＺ軸座標を、図１０に黒丸で誇張して示す。１番目のスポットを形成するときには、スポットピン１０の先端のＺ軸座標を−Ｃにしてスポットを行う。このときスポットピン１０の内側中空筒体１１は距離にしてＣだけ押し込まれることになり、スポットピン１０の内側中空筒体１１の先端面積をＳとすると、Ｓ×Ｃの容量分のサンプルをスポットすることが可能になる。また、２番目のスポットを形成するときにはスポットピン１０の先端のＺ軸座標を−２×Ｃにしてスポットを行うことにより、１番目のスポットと同容量のサンプルをスポットすることが可能になる。
【００２８】
図１１は、バイオチップ用の基板に対するサンプルのスポットを基板に接触することなく行う方法の説明図である。図示の例では、ＸＹＺ駆動装置のＺ駆動部７１に固定されたストッパ当接枠７５を取り付ける。ストッパ当接枠７５によって、ピンヘッド７２の下方のスポットピン１０ａ〜１０ｃに対応する位置にストッパより若干小さな穴７６ａ〜７６ｃが設けられた板部材が設定される。
【００２９】
サンプルを吸引した後、バイオチップ用の基板の上方に移動し、Ｚ駆動部７１によりピンヘッド７２を下方に移動すると、スポットピン１０ａ〜１０ｃの先端が穴７６ａ〜７６ｃを通り、次にピンの先端部に固定されているストッパがストッパ当接枠７５の穴７６ａ〜７６ｃの縁に接触しスポットピン１０ａ〜１０ｃの内側中空筒体の運動が止まる。その状態でＺ駆動部７１によりピンヘッド７２を更に下方に所定距離移動すると、その移動距離に相当する量のサンプルがスポットピン１０ａ〜１０ｃの先端から射出され、下方に位置するバイオチップ用の基板にスポットが形成される。こうして、直接基板上に触れずにスポットを形成することが可能となる。
【００３０】
本発明のスポットピンは、スライドガラスへのサンプルのスポットのためだけではなく、同じ専用のサンプルカップのあるプレートにサンプルを分注するためにも使用できる。図１２は、本発明のスポットピンを用いたサンプル分注の様子を示す概略図である。図１２は図９に対応するＸＹ平面図である。このとき、バイオチップ載置台６７にはバイオチップ用の基板の代わりに複数の空のマイクロプレート６１ａ，６１ｂを載置することになる。
【００３１】
たとえば、座標（７０，１５０）の洗浄槽６９にてスポットピン１０の洗浄を行い、マイクロプレート６１上の座標（１４０，１７０）にてサンプルの注入を行う。このとき、ピンヘッドをＺ軸方向下方に駆動し、スポットピンのストッパ１５をマイクロプレート６１のカップの縁に押し当ててサンプルをピックアップする過程は同じである。その後、スポットピンを座標（１４０，８０）に移動して、Ｚ軸駆動しサンプルの分注を行う。このとき、スポットピン１０に固定されているストッパ１５がマイクロプレート６１ａのカップの縁に当たってスポットピンのピン先が所定位置で停止し、その後は外側筒体１２のＺ軸方向移動距離に応じてスポットピン１０内のサンプルが押し出される。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によると、連続でスタンピングが可能になることより、バイオチップの作製時間を短縮することができる。また、複数のバイオチップに同量のサンプルをスポットすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるスポットピンの一例を示す断面模式図。
【図２】内側中空筒体の先端部の形状例を示す部分図。
【図３】スポットピンによるサンプルのピックアップを説明する図。
【図４】スポットピンによるサンプルのピックアップを説明する図。
【図５】本発明によるスポットピンの更に別の例を説明する概略断面図。
【図６】サンプルのスポットを説明する図。
【図７】本発明によるバイオチップ作製装置の概略図。
【図８】ＸＹＺ駆動装置のＺ駆動部の一例の説明図。
【図９】バイオチップ作製装置のステージのＸＹ座標系を示す図。
【図１０】バイオチップ作製装置のステージのＹＺ座標系を示す図。
【図１１】バイオチップ用の基板に対するサンプルのスポットを基板に接触することなく行う方法の説明図。
【図１２】分注用のステージのＸＹ座標系を示す図。
【図１３】従来のバイオチップ作製法を説明する図。
【図１４】従来のスポットピンの説明図。
【図１５】バイチップを利用したハイブリダイゼーションの原理を説明する図。
【符号の説明】
１０，１０ａ〜１０ｃ…スポットピン、１１…円筒状の内側中空筒体、１２…外側筒体、１３…ピストン、１４…コイルバネ、１５…ストッパ、１６〜１９…切欠き、２１…サンプルカップ、２２…サンプル、２３…空気層、３０…スライドガラス、３１…サンプルのスポット、６１…マイクロプレート、６２ａ〜６２ｃ…サンプル、６３…ＸＹＺ駆動装置、６４ａ〜６４ｃ，６４ｎ…基板、６５…駆動コントローラ、６６…コンピュータ、６７…基板載置台、６８…マイクロプレート載置台、６９…洗浄槽、７１…Ｚ駆動部、７２…ピンヘッド、７５…ストッパ当接枠、７６ａ〜７６ｃ…穴、１０１…プローブＤＮＡ、１０２…マイクロプレート、１０３…バイオチップ用の基板、１０５…ピン、１０６…生体高分子、１１０…バイチップ、１２１…プローブＤＮＡ、１２２…カップ、１２３…ガラスプレート、１２４…プローブＤＮＡのスポット、１２５…スタンピング方式のスポットピン、１３１…バイチップ、１３２…プローブＤＮＡ、１３３…サンプルＤＮＡ、１３４…蛍光物質、１３５…ハイブリダイゼーション溶液、１３６…水、１３７…ランプ、１３８…光センサー
Claims (10)
- 筒状の内側中空筒体と、前記内側中空筒体の外面をスライド可能な外側筒体と、一端が前記外側筒体に固定され前記内側中空筒体内をスライド可能なピストンと、前記外側筒体を前記内側中空筒体の先端方向に移動させる力に抗するように前記外側筒体内に配置されたバネと、前記内側中空筒体の先端から所定距離の位置に設けられたストッパとを備え、
前記外側筒体が前記内側中空筒体に対してスライドすることにより、前記内側中空筒体内の空気圧が変動し、前記内側中空筒体内にサンプルが吸入され又は前記内側中空筒体内からサンプルが放出されることを特徴とするスポットピン。 - 筒状の内側中空筒体と、前記内側中空筒体の外面をスライド可能な有底の外側筒体と、前記外側筒体を前記内側中空筒体の先端方向に移動させる力に抗するように前記外側筒体内に配置されたバネと、前記内側中空筒体の先端から所定距離の位置に設けられたストッパとを備え、
前記外側筒体が前記内側中空筒体に対してスライドすることにより、前記内側中空筒体内の空気圧が変動し、前記内側中空筒体内にサンプルが吸入され又は前記内側中空筒体内からサンプルが放出されることを特徴とするスポットピン。 - 筒状の内側中空筒体と、前記内側中空筒体の外面をスライド可能な有底の外側筒体と、前記内側中空筒体の先端から所定距離の位置に設けられたストッパとを備え、
前記外側筒体が前記内側中空筒体に対してスライドすることにより、前記内側中空筒体内の空気圧が変動し、前記内側中空筒体内にサンプルが吸入され又は前記内側中空筒体内からサンプルが放出されることを特徴とするスポットピン。 - 筒状の内側中空筒体と、前記内側中空筒体の外面をスライド可能な外側筒体と、一端が前記外側筒体に固定され前記内側中空筒体内をスライド可能なピストンと、前記内側中空筒体の先端から所定距離の位置に設けられたストッパとを備え、
前記外側筒体が前記内側中空筒体に対してスライドすることにより、前記内側中空筒体内の空気圧が変動し、前記内側中空筒体内にサンプルが吸入され又は前記内側中空筒体内からサンプルが放出されることを特徴とするスポットピン。 - 請求項１〜４のいずれか１項記載のスポットピンにおいて、前記内側中空筒体は先端に切欠きを有することを特徴とするスポットピン。
- 請求項１〜５のいずれか１項に記載のスポットピンを用いたサンプルのスポット方法であって、前記内側中空筒体がその先端方向に移動しないように前記ストッパにより固定した後、前記外側筒体を前記内側中空筒体の先端方向に押圧して一定距離ずつ移動させることにより、ほぼ一定量のサンプルをスポットする方法。
- 請求項１〜５のいずれか１項に記載のスポットピンを用いたサンプルのスポット方法であって、前記内側中空筒体がその先端方向に移動しないように前記ストッパにより固定した後、前記外側筒体を前記内側中空筒体の先端方向に押圧して一定距離ずつ移動させる動作を繰り返すことにより、ほぼ一定量のサンプルを連続的にスポットする方法。
- 基板上の所定位置に複数種類の生体高分子サンプルをスポットするバイオチップ作製装置において、バイオチップ作製用の基板を複数並べて載置する基板載置台と、スポットすべき複数種類の生体高分子サンプルの入ったマイクロプレートを載置するマイクロプレート載置台と、請求項１〜５のいずれか１項記載のスポットピンを装着し当該スポットピンの先端位置をＸＹＺ方向に駆動可能なＸＹＺ駆動装置とを備えることを特徴とするバイオチップ作製装置。
- 前記ＸＹＺ駆動装置は、前記スポットピンの前記内側中空筒体をその先端方向に移動しないように前記ストッパにより固定した後、前記外側筒体を前記内側中空筒体の先端方向に押圧して一定距離ずつ移動させることにより、ほぼ一定量の生体高分子サンプルを前記基板上にスポットすることを特徴とする請求項８に記載のバイオチップ作製装置。
- 前記ＸＹＺ駆動装置は、前記スポットピンの前記内側中空筒体をその先端方向に移動しないように前記ストッパにより固定した後、前記外側筒体を前記内側中空筒体の先端方向に押圧して一定距離ずつ移動させる動作を繰り返すことにより、ほぼ一定量の生体高分子サンプルを連続的にスポットすることを特徴とする請求項８に記載のバイオチップ作製装置。
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