WO2002090984A1

WO2002090984A1 - Procede de fabrication de biopuces

Info

Publication number: WO2002090984A1
Application number: PCT/JP2002/004312
Authority: WO
Inventors: Toshikazu Hirota; Takao Ohnishi; Hiroyuki Tsuji
Original assignee: Ngk Insulators, Ltd.
Priority date: 2001-05-01
Filing date: 2002-04-30
Publication date: 2002-11-14
Also published as: EP1385000A4; JPWO2002090984A1; DE60223667D1; EP1385000A1; US20030012698A1; EP1385000B1; US7160512B2; JP3927125B2; DE60223667T2

Description

明細書バイオチップの製造方法技術分野

本発明は、バイオチップの製造方法に関する。さらに詳しくは、所定の基板上に微小体積の液滴を高密度に整列固定する作業（微小スポットの形成作業）の高精細化を図ることができるとともに、微小スポットの形成作業時間を短縮することができる D N Aマイクロアレイ等のバイオチップの製造方法に関する。背景技術

近年における遺伝子構造の解析方法の進歩は目覚しく、ヒトの遺伝子を初めとして、多数の遺伝子構造が明らかにされてきている。このような遺伝子構造の解析には、顕微鏡スライドガラス等の基板上に数千から数万種類以上の異種の D N A断片を微小スボットとして整列固定させた D N Aマイクロアレイ等のバイオチップが用いられている。

この D N Aマイクロアレイ等の製造における微小スポットの形成方法としては、 Q U I L L方式、ピン &リング方式、又はスプリングピン方式が広く用いられている。いずれの方法を採用した場合であっても、各微小スポットの容量と形状のばらつきを低く抑えて、微小スポット間の距離を一定に保ち、相互混入によるコンタミネーションを防止することが要求されるが、今後のさらなる高密度化に向けて、微小スポットの形成作業のさらなる高精細化、高速化、及び得られる製品品質のさらなる向上に対する要望が高まっている。

ここで、 Q U I L L方式は、ピン先に形成した凹部に試料を貯め、ピン先を基板に接触させることで凹部内の試料を基板上に移して微小スポットを形成する方法であるが、ピン先が基板との接触によって変形したり損傷する等の耐久性の問題や、凹部に貯められた試料の洗浄が不完全となってクロスコンタミネーシヨンを引起し易い等の問題があった。また、ピン &リング方式は、マイクロプレート中の試料溶液をリングでリザ一ブした後、溶液がリザ一ブされたリング内側を貫通するようにしてピン先でリング内の試料を捉え、基板上にスポットを形成していく方法であるが、 1回にリザーブできる試料はリングの数に依存し、従来、その数は数種類程度であることから、数千種から数万種といった試料の微小スポットを形成するためには、数百から数千回程度の洗浄 ·乾燥工程もまた必要となり、生産性の面で問題があった。また、スプリングピン方式は、ピン先に付着した試料を、ピン先を基板に押付けることで基板上に移して微小スポットを形成する方法であり、スプリングを内蔵した二重ピン構造で、ピン、基板の損傷をやわらげ、試料を吹き出すものであるが、基本的には 1回のリザーブで 1回のスポッティングしかできず、やはり生産性の面に問題があった。

また、このような生産性を向上させるために、上述した方法において、数十枚以上の大量の基板を一度に製造装置に載置して、微小スポットを形成することが考えられるが、製造装置の大型化、コスト高を招くという問題があった。仮に、大型装置を用いてバイオチップを製造したとしても、 1枚の基板を処理（試料を基板上に吐出してスポットを形成）する時間が長時間化し、結果として、全ての基板の処理が終了するまでに時間が掛かり過ぎるために、スポッティング動作の最初と最後で試料が変性してしまい、得られたバイオチップの品質が劣化するという問題があった。生体物質の場合は特に変性し易く前述の問題をさらに困難なものとしていた。

また、別の方法として数十枚以上の大量の基板を生産するには、複数台の装置を準備し、並列して上述したスポッティング動作を行う方法もあるが、装置のコスト髙を招くことはもとより、装置分のスポッティングする試料を用意しなければならず、一般的に試料が貴重で少量しか得られない生体試料の場合は問題があつた。更に、仮にできた場合でも、各装置毎で、スポッティングロッドが変わることによる品質のバラツキが発生するという問題があった。

一方、プリン夕に用いられるインクジエツト方式を転用してスポッティングする方法も検討されている。例えば、インクを噴出するノズルの孔を、少なくとも 1つの角部を有する形状に構成し、この角部の毛管力を利用したインクジエツト記録用へッド（特開昭 5 9 - 1 7 8 2 5 8号公報）が開示されている。

また、試料吐出口の形状を、対称性を有する 2 n角形（nは 3以上）とし、また、ィンク路をインク吐出方向と直交する方向の断面形状を台形形状としたィンクジエツトへッド（特開平 3— 1 0 1 9 6 0号公報）が開示されている。

このようなインクジエツト方式を用いた製造方法は、スポッティング動作の高速化、スポッ卜品質の均一化に優れている。

しかしながら、このようなインクジエツト方式を用いた製造方法においては、微小な液滴を吐出させる吐出へッドへの試料の注入は、細いチューブを連結し、外部より直接注入しているが、チューブの壁面に付着してしまう試料が存在し、チューブの容積が大きくなればなるほど、試料の量が大量に求められ、貴重な試料を無駄にさせざる得なかった。

また吐出へッドへ別の試料を注入する前に行う吐出へッド内の洗浄も、チューブ内を十分に洗うには手間がかかっていた。

さらにチューブが接続されているため、吐出へッドを装置から着脱するのに手間がかかり、原則として、一度吐出ヘッドを装置に取り付けると、吐出ヘッドを頻繁に取り外すことはできず、装置につけたまま、吐出ヘッドの洗浄、試料の注入、吐出を行っていた。従って物理的制約の多い洗浄を行わなければならず、洗浄が不充分になるという問題があつた。

また、吐出の確認も装置につけたまま行うので、確認がしにくい問題というがあるとともに、吐出不良の箇所があった場合は、その箇所を吐出停止にするか、吐出を回復させ、吐出が完全に確認できるまで、装置を稼動し、スポッティング動作を開始することが出来ないという問題があつた。

更に吐出の確認が不完全なまま装置を稼動したり、チューブの途中に気泡等がひっかかったまま吐出を続けると、複数枚の基板にスポッティングしていると、枚数を重ねるにつれ、吐出が不安定になり、スポット位置がずれた基板や、スポットが抜けた基板が発生することもあり、バイオチップの品質が劣化するという問題があった。また、例えば、 D NA等を含んだ生体試料は、粘度が高いものが多く、吐出して付着後は、スライド基板上でスポットが広がらないように速やかに乾燥する特性が要求される。このような試料を用いた場合には、吐出ノズル部分で乾燥したり、増粘し易いため、ノズルが詰まって吐出不能になり易いという問題があった本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、所定の基板上に微小体積の液滴を高密度に整列固定する作業（微小スポットの形成作業）の高精細化を図ることができるとともに、微小スポットの形成作業時間を短縮することができる D N Aマイクロアレイ等のバイォチップの製造方法を提供することを目的とする

発明の開示

上記目的を達成するために、本発明のによれば、被検体と特異に反応し被検体の構造又は機能に対する情報を得るために用いられる薬剤を含む試料を、その本体に試料注入口、キヤビティ及び試料吐出口が形成された吐出ユニットの、前記試料注入口を経由して前記キヤビティに導入し、前記試料吐出口に対向した位置に基板を配設し、前記キヤビティに導入した前記試料を、前記試料吐出口から微小体積の液滴として吐出させて、前記基板上にスポットを形成させるとともに、この工程を、複数種の前記試料について繰り返すことによって、前記基板上に複数種の前記試料からなる複数種の前記スポットを高密度に配列したバイオチップを製造する方法であって、一以上の前記吐出ュニッ卜から構成されてなる吐出モジュールを一以上備えた吐出へッドを用いて、複数種の前記試料のうちの少なくとも一種の試料を、前記吐出へッドにおける前記吐出ュニットの前記試料注入口から、一つの吐出ュニッ卜には一種の試料のみが配設されるようにそれぞれ注入することによって、前記キヤビティにそれぞれ導入し、一以上の前記基板が固定されてなる一以上のトレーが、脱着可能に載置された第 1移動テーブルを、前記基板上の所定位置に対応した前記吐出ュニットの試料吐出位置まで移動させるとともに、前記試料吐出口から、前記キヤビティに導入した各試料を、前記基板上の所定の位置に前記液滴として吐出させて、前記基板上に、複数種の前記試料からなる前記スポットを高密度に配列させることを特徴とするバイオチップの製造方法が提供される。

本発明のバイオチップの製造方法においては、前記トレーが載置された前記第 1移動テーブルと、前記吐出へッドが脱着可能に載置された第 2移動テ一ブルとを用いて、前記基板と前記試料吐出口との相対位置を調整することが好ましい。この際、複数種の前記試料のそれぞれを、対応する前記吐出ユニットの前記注入口からそれぞれ注入することによって前記キヤビティにそれぞれ導入し、前記キヤビティに導入した一種の前記試料を、前記基板上の所定の位置に前記液滴として吐出させて、前記基板上にスポットを形成させるとともに、この工程を、複数種の前記試料について繰り返すことが好ましい。

また、複数種の前記試料のうちの少なくとも一種の試料を、前記吐出ヘッドの各前記吐出ュニッ卜の前記注入口から、一つの吐出モジュール (こは一種の試料のみが配設されるようにそれぞれ注入することによって前記キヤビティにそれぞれ導入し、前記キヤビティに導入した一種の前記試料を、前記基板上の所定の位置に前記液滴として吐出させて、前記基板上にスポットを形成させるとともに、この工程を、複数種の前記試料について繰り返すことが好ましい。

さらに、前記吐出ヘッドを複数用い、複数種の前記試料のうちの少なくとも一種の試料を、各前記吐出ヘッドの各前記吐出ユニットの前記試料注入口から、それぞれ注入することによって前記キヤビティに導入し、前記試料を導入した一の吐出へッドを前記第 2移動テーブルに載置し、前記基板と前記一の吐出へッドにおける前記試料吐出口との相対位置を調整しながら、前記キヤビティに導入した前記試料を、前記基板上の所定の位置に前記液滴として吐出させて、前記基板上に前記試料からなるスポットを形成させ、次いで、前記一の吐出ヘッドを前記第 2移動テーブルから取り外し、前記試料とは異なる他種の試料を導入した他の吐出へッドを前記第 2移動テーブルに載置し、前記基板と前記試料吐出口との相対位置を、前記一の吐出ヘッドにおける場合とは異なるように調整しながら、前記に導入した他種の前記試料を、前記基板上の所定の位置に前記液滴として吐出させて、前記基板上に他種の前記試料からなるスポットを形成させるとともに、この工程を前記吐出へッドの数だけ繰り返すことが好ましい。

また、本発明においては、前記トレーを複数用い、複数の前記トレーのうちの一のトレ一を前記第 1移動テ一ブルに載置し、前記一のトレーに固定した前記基板と前記試料吐出口との相対位置を調整しながら、前記キヤビティに導入した各試料を、前記基板上の所定の位置に前記液滴として吐出させて、前記一の基板上に前記試料からなるスポットを形成させ、次いで、前記一のトレ一を前記第 1移動テーブルから取り外し、他の基板を固定した他のトレーを前記第 1移動テ一ブルに載置し、前記他の基板と前記試料吐出口との相対位置を調整しながら、前記キヤビティに導入した各試料を、前記他の基板上の所定'の位置に前記液滴として吐出させて、前記他の基板上に前記試料からなるスポットを形成させるとともに、この工程を前記トレーの数だけ繰り返すことが好ましい。

さらに、本発明においては、前記第 1移動テーブル及び前記第 2移動テーブルから構成された口ポットを複数用い、前記基板を固定した前記トレーを、複数の前記口ポットのうちの一の口ポットを構成する前記第 1移動テーブルに載置し、前記一のロポットを構成する前記第 2移動テーブルに載置された一の吐出へッドから、前記基板と前記試料吐出口との相対位置を調整しながら、前記一の吐出へッドに配設された試料を、前記基板上の所定の位置に前記液滴として吐出させて、前記基板上に前記一の吐出へッドに配設された試料からなるスポッ卜を形成させ、次いで、前記トレ一を取り外し、取り外した前記トレーを、複数の前記ロボッ卜のうちの他のロポットを構成する他の第 1移動テ一ブルに載置し、前記他のロポットを構成する他の第 2移動テーブルの他の吐出ヘッドから、前記他の吐出へッドに配設された試料を、前記基板上の所定の位置に前記液滴として吐出させて、前記基板上に前記他の吐出へッドに配設された試料からなるスポットを形成させるとともに、この工程を前記ロポットの数だけ繰り返すことが好ましい。

この際、前記一の口ポットによるスポットの形成後、前記基板上に、前記他のロポットを用いてスポットを形成させている間に、別の基板を固定した別のトレ一を用いて、前記一の口ポットによって、前記別の基板上にスポット'を形成させることがさらに好ましい。

また、本発明においては、前記吐出ヘッドを前記第 2移動テーブルに載置させる毎に、前記第 2移動テーブルの絶対座標に対する前記吐出へッドの位置を測定する動作と、前記トレ一を前記第 1移動テーブルに載置する毎に、前記第 1移動テーブルの絶対座標に対する前記トレーの位置を測定する動作のうちの、少なくとも一方の動作を実施し、前記トレーを前記第 1移動テーブルに載置する毎に、前記第 1移動テーブルの絶対座標に対する前記トレーの位置を測定し、得られた測定結果から、前記吐出ヘッドと前記トレーの相対位置を算出して、前記トレ一上に固定した前記基板上の所定の位置に、前記試料を吐出させてスポッ卜を形成させることが好ましい。

この際、前記第 2移動テーブルの絶対座標に対する前記吐出へッドの位置の測定と、前記第 1移動テ一ブルの絶対座標に対する前記トレーの位置の測定とを任意に繰り返して、前記吐出へッドと前記トレーの相対位置を補正することがさらに好ましい。

また、前記吐出へッドの少なくとも二箇所の所定の位置にへッド用基準マークを配設し、前記第 2移動テーブルの非可動部の少なくとも二箇所に第 ·2テーブル固定基準を配設し、前記へッド用基準マークと前記第 2テーブル固定基準との相対位置の測定を、少なくとも二箇所で行い、得られた測定結果から、前記吐出へッドの載置位置のずれ方向及びずれ量を、縦、横及び回転方向に分解して補正することが好ましい。

さらに、前記第 1移動テーブルの可動部の少なくとも二箇所にテーブル用基準マークを配設し、前記第 1移動テーブルの非可動部の少なくとも二箇所に第 1テ —ブル固定基準を配設し、前記テーブル用基準マ一クと前記第 1テーブル固定基準の相対位置の測定を、少なくとも二箇所で行い、前記トレーの少なくともニ箇所の所定の位置に配設したトレー用基準マークと、前記第 1テーブル固定基準との相対位置の測定を、少なくとも二箇所で行い、得られた測定結果から、前記トレーの載置位置のずれ方向及びずれ量を、縦、横方向に分解して補正することが好ましい。また、本発明においては、前記第 1移動テーブル及び前記第 2移動テーブルの少なくとも一方の移動を、前記第 1移動テ一ブル及び前記第 2移動テーブルの少なくとも一方の非可動部に配設した外部基準により校正しながら行うことが好ましい。

この際、前記外部基準が、低熱膨張係数を有する材料からなる基準ゲージから構成されてなることが好ましい。

また、本発明においては、前記基板と前記試料吐出口との相対位置を調整しながら、前記吐出ヘッドと前記トレ一とが所定の位置関係となるように、前記第 1 移動テーブル及び前記第 2移動テーブルを移動させるとともに、前記吐出へッドと前記トレ一が停止した状態で、前記試料吐出口から前記試料を吐出させてスポットを形成させることが好ましい。

さらに、本発明においては、複数の吐出モジュールを備えた吐出ヘッドと、複数の基板を固定したトレ一とを用い、一の吐出モジュールにおける全ての前記吐出ュニットの前記試料吐出口と、前記トレー上に固定した複数の前記基板のうちの一の基板との相対位置を同時に調整しながら、所定の位置関係となるように前記卜レーを移動させるとともに、前記一の基板上に、前記一の吐出モジュールにおける全ての前記吐出ュニットの前記試料吐出口から前記一の吐出モジュールに配設された試料を吐出させて、前記一の吐出モジュールにおける全ての前記吐出ユニットの前記試料吐出口に対応するスポットを形成させ、次いで、他の前記吐出モジュールにおける全ての前記吐出ュニットの前記試料吐出口と前記一の基板との相対位置を同時に調整しながら、前記他の吐出モジュールにおける全ての前記吐出ュニットの前記試料吐出口と前記一の基板とが所定の位置関係となるように前記トレ一を移動させ、前記一の基板上に、前記他の吐出モジュールにおける全ての前記吐出ユニットの前記試料吐出口から前記他の吐出モジュール配設された試料を吐出させて、前記他の吐出モジュールの全ての前記吐出ュニッ卜の前記試料吐出口に対応するスポットを形成させることを、前記吐出へッドに配置した前記吐出モジュールの数だけ繰り返し、前記一の基板上に、前記吐出ヘッドに存在する全ての前記吐出ユニットの前記試料吐出口に対応するスポットを形成させ、次いで、前記トレーを移動させて、前記トレー上に固定した前記他の基板に対して、前記吐出へッドに存在する全ての前記吐出ュニットの前記試料吐出口に対応するスポットを形成させることを、前記トレ一上に固定した前記基板の数だけ繰り返し行うとともに、各前記吐出モジュール間の各前記吐出ユニットの吐出動作の間隔を略同一とすることが好ましい。

この際、前記一の基板上に、前記一の吐出モジュールの全ての前記吐出ュニットの前記試料吐出口から、前記一の吐出モジュールに配設された前記試料を吐出させてスポット形成させ、次いで、前記他の吐出モジュールの全ての前記吐出ュニットの前記試料吐出口と前記一の基板との相対位置を同時に調整しながら、前記他の吐出モジュールの全ての前記吐出ユニットの前記試料吐出口と前記一の基板とが所定の位置関係となるように前記トレ一を移動させる際、及び、前記一の基板上に、前記吐出へッドに存在する全ての前記吐出ュニットの前記試料吐出口に対応するスポットを形成させた後、前記他の基板に対して前記スポットを形成させるために、前記一の吐出モジュールにおける全ての前記吐出ュニットの前記試料吐出口と前記他の基板との相対位置を同時に調整しながら、前記他の吐出モジュールおける全ての前記吐出ュニットの前記試料吐出口と前記他の基板とが所定の位置関係となるように前記トレーを移動させる際、前記吐出へッドを停止させることが好ましい。

さらに、前記トレーを移動させる前に、前記吐出ヘッドを前記トレーに対して垂直方向に離脱させ、前記トレーを移動させた後に、前記吐出ヘッドを前記トレ —に対して垂直方向に接近させることが好ましい。

また、本発明においては、前記試料吐出口より前記試料を吐出させて、前記基板上の所定の位置にスポットを形成させる一連の動作以外の期間は、前記吐出ュニットから所定の間隔で捨て吐出（ダミ一吐出）させることが好ましい。

この際、前記捨て吐出（ダミー吐出）の間隔を、前記試料吐出口から前記試料を吐出させて前記基板上の所定の位置にスポットを形成させる一連の動作を開始する所定期間前より、前記試料を吐出させる際の吐出間隔と略同一にすることが好ましい。さらに、前記試料吐出口より前記試料を吐出させて、前記基板上の所定の位置にスボットを形成させた後、前記基板の上面からの同軸落射光にて照明し、前記スポットが形成された前記基板面での光の反射による像によって、前記スポッ卜の形状を測定し、前記スポットの可否情報を蓄積することが好ましい。図面の簡単な説明

図 1は、本発明のバイオチップの製造方法の一の実施の形態に用いられるパイォチップ製造装置の構成を示す斜視図である。

図 2 (a) (b) は、本発明のバイオチップの製造方法の一の実施の形態に用いられるバイオチップ製造装置を構成する吐出ュニットを模式的に示した説明図であって、図 2 (a) は全体の断面図、図 2 (b) は図 2 (a) の詳細図である図 3 (a) (b) は、本発明のバイオチップの製造方法の一の実施の形態に用いられるバイオチップ製造装置を構成する吐出ヘッドの説明図であって、図 3 ( a) は下方向からの平面図、図 3 (b) は横方向からの平面図である。

図 4は、本発明のバイオチップの製造方法の一の実施の形態に用いられるバイォチップ製造装置を構成するトレーの上方向からの平面図である。

図 5 (a) は、図 4に示すトレーの一部拡大平面図、図 5 (b) は、図 5 (a ) の、 A— A線における断面図である。

図 6は、本発明のバイオチップの製造方法の一の実施の形態に用いられるバイォチップ製造装置における、吐出ヘッド及びトレ一の取り付け、交換の概要を示す説明図である。

図 7 (a) 〜（d) は、本発明のバイオチップの製造方法の一の実施の形態における、基板と吐出ヘッドの相対位置を調整し、基板上に、モジュール毎にスポットを形成させる工程を示す説明図である。

図 8は、本発明のバイオチップの製造方法の他の実施の形態に用いられるバイォチップ製造装置の構成を示す斜視図である。

図 9は、本発明のバイオチップの製造方法のさらに他の実施の形態に用いられるパイォチップ製造装置の構成を示す斜視図である。

図 1 0は、実施例 3において、バイオチップ製造装置を、 1台使用した際の製造の手順を示すフローチヤ一トである。

図 1 1は、実施例 3において、バイオチップ製造装置を、 2台使用した際の製造の手順を示すフローチャートである。

図 1 2は、図 1 0及び図 1 1に示すフローチャートの一部で、外部基準を用いて移動量の校正を行う部分を詳細に示したフローチヤ一トである。

図 1 3は、図 1 0及び図 1 1のフローチャートの一部で、吐出モジュール毎に制御される吐出タイミングの詳細を示すフロ一チャートである。

図 1 4は、本発明のバイオチップの製造方法において、スポット形状を検査する装置を示す説明図である。

図 1 5は、本発明のバイォチップの製造方法のさらに他の実施の形態に用いられるトレーを模式的に示す平面図である。

図 1 6は、基板のトレーへの固定に関し、板パネとピンによって機械的に固定する場合を模式的に示す断面図である。

図 1 7は、トレ一と吐出ヘッドの相対位置を変化させる方法を模式的に示す斜視図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明のバイオチップの製造方法の実施の形態を、図面を参照しつつ具体的に説明するが、本発明は、これに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加え得るものである。

本発明のバイオチップの製造方法の一の実施の形態は、図 1に示すような、ノィォチップ製造装置 1を用いて行われる。本実施の形態のバイオチップの製造方法は、被検体と特異に反応し被検体の構造又は機能に対する情報を得るために用いられる薬剤を含む試料を、図 2 ( a ) に示すような、その本体に試料注入口 4 2、キヤビティ 4 3及び試料吐出口 4 6が形成された吐出ュニットの、試料注入口 4 6を経由してキヤビティ 4 3に導入し、図 1に示すように、試料吐出口 4 6 に対向した位置に、顕微鏡スライドガラス等の基板 2を配設し、キヤビティ 4 3 (図 2 ( a ) ( b ) 参照）に導入した試料を、試料吐出口から微小体積の液滴として吐出させて、基板 2上にスポットを形成させる'とともに、この工程を、複数種の試料について繰り返すことによって、基板 2上に複数種の試料からなる複数種のスポットを高密度に配列したバイオチップを製造する方法であって、図 3 ( a ) 及び図 3 ( b ) に示すように、一以上の吐出ユニット 8から構成されてなる吐出モジュール 7を一以上備えた吐出へッド 3を用いて、複数種の試料のうちの少なくとも一種の試料を、吐出へッド 3における吐出ュニッ卜の試料注入口から、一つの吐出ュニット 8には一種の試料のみが配設されるようにそれぞれ注入することによって、キヤビティにそれぞれ導入し、図 1に示すような、一以上の基板 2が固定されてなる一以上のトレー 4が、脱着可能に載置された第 1移動テーブル 1を、基板 2上の所定位置に対応した吐出ユニット 8 (図 3 ( a ) 参照）の試料吐出位置まで移動させるとともに、試料吐出口から、キヤビティに導入した各試料を、基板 2上の所定の位置に液滴として吐出させて、基板 2上に、複数種の試料からなるスポットを高密度に配列させることを特徴とする。

上述したように、吐出ヘッド 3、トレ一 4、第 1移動テ一ブル 5を個別に構成、準備した後、基板 2上への試料の供給（スポッティング）を行うため、吐出へッド 3への試料の注入、吐出の確認、不良吐出箇所の修正や、トレー 4上への基板 2の固定の仕方、そのタイミング、及び基板 2の保管等が、第 1移動テーブル 5とは別々に最適な条件で実現でき、基板 2上に形成されたスポットの形状、位置精度、均一性が向上し、得られるバイオチップの感度向上、品質のバラツキ低減が可能となる。

本実施の形態においては、図 2 ( a ) に示すような、吐出ユニット 8の外部から試料を注入する試料注入口 4 2と、注入された試料を導入しかつ一時貯留し得るキヤビティ 4 3と、貯留された試料をノズル部 4 4の貫通孔 4 5を経由して外部に吐出する試料吐出口 4 6とを形成してなるとともに、吐出ュニット 8本体の

4 3形成位置に対応した部位の外面上に圧電 Z電歪素子 4 7を設けてなり、圧電 /電歪素子 4 7の駆動によりキヤビティ 4 3内の体積を変化させ、キャビティ 4 3内に貯留された試料の一定量を試料吐出口 4 6から吐出させる吐出ュニット 8を好適に用いることができる。

具体的には、図 2 ( a ) 及び図 2 ( b ) に示すように、ノズル部 4 4は、一つ以上の貫通孔 4 5からなる試料吐出口 4 6が設けられた薄肉平板状のノズルプレ —ト 5 1を P E T榭脂シ一ト等で形成することができる。なお、ノズル部 4 4 ( 貫通孔 4 5 ) は、通常、金型等の打ち抜き等の機械加工によって形成してもよいが、その材質が P E T、ポリイミド等の樹脂の場合は、レーザー（例えば、ェキシマレーザー、高次（3次以上）の Y A Gレ一ザ一）加工を好適に用いることができる。貫通孔 4 5の軸方向に対して直角方向の断面形状の形成にはレーザーのビームを形状に沿って移動させる、いわゆるビームスキャン法又は予め断面形状の相似形状を形成したマスクをレーザー照射軸の途中にセットする、いわゆるマスク法を用いることができる。中でも、同時に多数の貫通孔が形成できるマスク法が好ましい。一方、ポンプ部 5 2は、一以上の窓部 5 3が形成されたスぺ一サプレート 5 4と、スぺ一サプレート 5 4の一方の側に重ね合わされて窓部 5 3を覆蓋する閉塞プレート 5 5とを、それぞれジルコ二アセラミックスのグリーンシ —トで形成し、全体を積層し、一体焼成して、吐出ユニット 8が構成されている。なお、閉塞プレート 5 5には試料注入口 4 2が設けられ、スぺ一サプレート 5 4に形成されている窓部 5 3に連結する導入孔 5 6、連通路 5 7へとつながっている。そして、閉塞プレート 5 5の外面上には、下部電極 6 0、圧電 Z電歪膜 5 9及び上部電極 5 8からなる圧電 Z電歪素子 4 7が形成されたものを挙げることができる。

上記のような構成の吐出ュニット 8によれば、上部電極 5 8と下部電極 6 0との間に電界が生じると、圧電 /電歪素子 4 7が変形し、窓部 5 3が覆蓋されて形成されたキヤビティ（加圧室） 4 3の容積が減少することにより、キヤビティ 4 3内に充填された試料（D NA断片等を含む液体）がキヤビティ 4 3に連通する試料吐出口 4 6から所定速度で吐出され、基板上の微小スポットとして整列固定させたバイオチップを製造することができる。なお、図 2 ( a ) 及び図 2 ( b ) に示すような、いわゆるインクジェット方式の装置構造は、例えば、特開平 6—

4 0 0 3 0号公報に記載されている。

また、図 3 ( a ) に示すように、吐出ヘッド 3がー以上の吐出モジュール 7から、吐出モジュール 7がー以上の吐出ユニット 8から構成されることにより、不具合の生じた吐出ユニット 8及び吐出モジュール 7の交換が容易になる。図 3 ( a ) においては、一個の吐出モジュール 7が、六個の吐出ユニット 8からなり、一個の吐出へッド 3が、四個の吐出モジュール 7を備えた構成となっているが、本発明においてはこれに限定されることは無く、吐出モジュール 7及び吐出ュニッ卜 8の数はいくつであってもよい。

さらに、図 4に示すように、トレ一 4には、各基板に対し 3つの基板位置決めピン 2 0を用いて基板 2を固定することで、基板に不要な負荷が掛かることなく、基板の固定を繰り返しても固定位置がずれることなく、位置精度良く固定することができる。図 4においては、基板 2を 1 5枚固定した構成のトレ一 4を示しているが、本発明においてはこれに限定されることは無く、トレ一 4上に固定する基板は、何枚であってもよい。

また、トレー 4は、図 5 ( a ) 及び図 5 ( b ) に示すように、トレ一 4上に固定した基板 2上に実際に液滴を吐出させるスポッティングエリア 2 1に対応する開口部 9を有するように構成することによって、トレー 4の軽量化を実現するとともに、後述するような、スポットの観察をし易くしている。図 5 ( b ) は、図

5 ( a ) の A _ A線における断面図である。

また、図 1に示すように、一以上の基板 2が固定された脱着可能なトレー 4を、第 1移動テーブル 5に載置させるため、基板 2に直接触れること無くバイオチップ製造装置 1への脱着が可能となり、基板 2への汚染を有効に防止することができる。さらに、第 1移動テ一ブル 5上に、基板高さセンサ 1 0を配置してもよく、このように構成することにより、基板 2が持つ厚さばらつきに影響されることなく、吐出へッドの試料吐出口と基板 2のスポット面の距離を一定にすることができ、液滴が基板 2面に接触するときの液滴の持つ速度が均一になり、スポットの広がり（スポット径）のばらつきが抑えられ、スポットの品質が安定すると共に、基板 2をトレ一 4に固定する際の人為的ミスを未然に防止し、バイオチップの製造歩留りを向上させることができる。

また、本実施の形態のバイオチップの製造方法においては、図 1に示すように、トレー 4が載置された第 1移動テーブル 5と、吐出ヘッド 3力 S脱着可能に載置された第 2移動テーブル 6とを用いて、基板 2と試料吐出口との相対位置を調整することができる。

このように構成することによって、予め、吐出ヘッド 3に各試料を導入し、確実に試料液滴を吐出できることを確認した後、第 2移動テーブル 6に載置し、さらに、トレ一 4に複数の基板 2を固定しておき、第 1移動テーブル 5に装着することによって、スポッティングの実稼動時間を限界まで低減することができる。特に、スポッティングに用いる試料が、大気と接触することにより、吐出開始時から急速に経時変化を生じる場合、例えば、蒸発し易い有機溶媒や、増粘性が高く乾燥し易い有機ポリマー含有水溶液等の場合や、大気中の水分で基板表面の状態が急速に変化する場合、例えば、ポリリジンコーティング基板等を用いる場合には有効である。

本実施の形態においては、吐出ヘッド 3への試料の注入に際し、従来のインクジエツト方式に用いられたような、試料注入のための細いチューブを用いていないために、少量の試料であっても基板上にスポッティングを行えることから、貴重な生体試料を扱うバイオチップの製造方法に適している。また、試料を吐出するまでの流路を短くすることができることから、気泡等による流路の詰まりを低減することができ、吐出へット 3から、長時間安定した液滴を吐出することができる。

また、吐出ヘッド 3の各吐出ユニット 8 (図 3 ( a ) 参照）に注入する試料の種類を変えることによって、基板 2上に、複数種の試料からなるスポットを高密度に容易に配列させることができる。

例えば、複数種の試料のそれぞれを、対応する吐出ユニット 8 (図 3 ( a ) 参照）の注入口からそれぞれ注入することによってキヤビティにそれぞれ導入し、キヤビティに導入した一種の試料を、基板 2上の所定の位置に液滴として吐出させて、基板 2上にスポットを形成させるとともに、この工程を、複数種の試料について繰り返す構成とすることによって、基板 2上に、短時間かつ容易に複数種のスポットを形成させることができる。

また、複数種の試料のうちの少なくとも一種の試料を、吐出ヘッド 3の各吐出ユニット 8 (図 3 ( a ) 参照）の注入口から、一つの吐出モジュール 7 (図 3 ( a ) 参照）には一種の試料のみが配設されるようにそれぞれ注入することによつてキヤビティにそれぞれ導入し、キヤビティに導入した一種の試料を、基板 2上の所定の位置に液滴として吐出させて、基板 2上にスポットを形成させるとともに、この工程を、複数種の試料について繰り返す構成とすることもできる。こうすることにより、一つの吐出モジュール 7のもつ複数の吐出ュニット 8から同時に一種の試料が吐出され、複数のスポットを一度に形成するため、スポットの形成速度、すなわちバイオチップの生産速度が向上する。このような利点は、 1枚のスライドガラス等に同じスポットパターンを複数形成した後、スライドガラス等を分割して複数のバイオチップを生産する場合において特にその効果がある。尚、一つの吐出モジュール 7のもつ複数の吐出ユニット 8は、同じそれぞれ液量の試料を同時に吐出しなければならないため、本実施形態におけるインクジエツト方式のように吐出ュニット個別に簡便に吐出条件を調整できる装置において好適に採用される。

さらに、吐出ヘッド 3を複数用い、複数種の試料のうちの少なくとも一種の試料を、各吐出ヘッド 3の各吐出ユニット 8 (図 3 ( a ) 参照）の試料注入口から、それぞれ注入することによってキヤビティに導入し、試料を導入した一の吐出ヘッド 3を第 2移動テーブル 6に載置し、基板 2と一の吐出へッド 3における試料吐出口との相対位置を調整しながら、キヤビティに導入した試料を、基板 2上の所定の位置に液滴として吐出させて、基板 2上に前述した試料からなるスポットを形成させ、次いで、一の吐出ヘッド 3を第 2移動テーブル 6から取り外し、前述した試料とは異なる他種の試料を導入した他の吐出ヘッド（図示せず）を第 2移動テーブル 6に載置し、基板 2と試料吐出口との相対位置を、一の吐出へッド 3における場合とは異なるように調整しながら、キヤビティに導入した他種の試料を、基板 2上の所定の位置に液滴として吐出させて、基板 2上に他種の試料からなるスポットを形成させるとともに、この工程を上述した吐出へッドの数だけ繰り返す構成とすることもできる。

このように構成することによって、基板 2に吐出すべき試料の種類が多く、一つの吐出ヘッド 3では対応できない場合に有効である。また、吐出ヘッド毎に充填方法や、実際の吐出の際の吐出条件（圧電の駆動方法等）を調整できるため、液体物性の異なる複数種の試料を均一にスポッティングすることが可能になる。さらに、試料を予め充填した複数の吐出ヘッドを待機させ、代わる代わる、第 2 移動テーブル 6に載置し、スポッティングすることで、複数種の試料のスポッティングの実稼動時間が限界まで低減することができる。

また、本実施の形態においては、トレー 4を複数用い、複数のトレ一のうちの一のトレ一 4を第 1移動テーブル 5に載置し、一のトレ一 4に固定した基板 2と試料吐出口との相対位置を調整しながら、キヤピティに導入した試料を、基板 2 上の所定の位置に液滴として吐出させて、一の基板 2上に吐出へッド 3に配設された試料からなるスポットを形成させ、次いで、一のトレー 4を第 1移動テープル 5力ら取り外し、他の基板（図示せず）を固定した他のトレ一（図示せず）を第 1移動テーブル 5に載置し、他の基板（図示せず）と試料吐出口との相対位置を調整しながら、キヤビティに導入した試料を、他の基板（図示せず）上の所定の位置に液滴として吐出させて、他の基板（図示せず）上に吐出ヘッド 3に配設された試料からなるスポットを形成させるとともに、この工程を上述したトレーの数け繰り返す構成とすることもできる。

このように構成することによって、処理できる基板の枚数を、キヤビティに導入した試料が無くなるまで、増やすことができる。また、一以上の基板 2が固定されたトレー 4を第 1移動テーブル 5に載置するため、トレー 4を脱着するに際し、直接基板 2に触れることがなく、基板 2への汚染を防止することができるとともに、トレ一 4の脱着を複数回行っても、基板 2を傷つけることがなく、大量のバイオチップを処理する場合に有効である。また、バイオチップ製造装置 1の犬-型化を回避することができる。さらに、上述した複数の吐出ヘッドを有する構成と、複数のトレーを有する構成を組み合わせることによって、試料の種類、基板の枚数を個別に追加でき、少量多品種から大量生産に対応できる。

例えば、図 3 ( a ) に示すような、複数の吐出ユニット 8から構成された吐出ヘッド 3を複数用い、かつ、図 4に示すような、複数の基板 2が固定されたトレ一 4を複数用いて、図 8に示すパイォチップ製造装置 1を用いることによって実現することができる。

一つのトレー 4に保持された基板 2上に、必要な D NA断片等を含んだ試料を吐出し、その後、バイオチップ製造装置 1の第 1移動テーブル 5から、このトレ一 4毎、基板 2を取り出し、新たに、スポットされていない基板が固定されたトレ一を第 1移動テーブル 5に載置し、試料を吐出する。この作業を、必要な基板の数を満たすトレーの枚数だけ繰り返す。この際、各トレ一に、発光素子からなるトレ一用基準マーク 2 2 (図 4参照）を二箇所に穿設し、マークをトレ一上面から C C Dカメラ等の第 1テーブル固定基準 1 3 (図 8参照）で観察、確認する. ことで、トレーの載置位置を確認、調整することができる。次いで、第 2移動テ' —ブル 6から、吐出ヘッド 3を取り外し、別の種類の D N A断片等の試料が入つた別の吐出ヘッド（図示せず）をあらためて載置し、トレ一上の基板上へのスポットを繰り返す。このように構成することによって、具体的には、一万種の D N A断片の入った試料をスポットしたバイオチップを、 1 0 0 0枚数製造した場合、サテライト等が発生することなく、スポットの品質が良好で安定した D NAマイクロアレイを得ることができる。

また、本実施の形態においては、図示は省略するが、第 1移動テーブル及び第 2移動テーブルから構成された口ポットを複数用い、基板を固定したトレ一を、複数のロポットのうちの一の口ポットを構成する第 1移動テーブルに載置し、一のロポットを構成する第 2移動テーブルに載置された一の吐出へッドから、基板と試料吐出口との相対位置を調整しながら、キヤビティに導入した一の吐出へッドに配設された試料を、基板上の所定の位置に液滴として吐出させて、基板上に一の吐出ヘッドに配設された試料からなるスポットを形成させ、次いで、トレ一を取り外し、取り外したトレ一を、複数の口ポットのうちの他の口ポットを構成する他の第 1移動テーブルに載置し、他のロポットを構成する他の第 2移動テーブルの他の吐出へッドから、キヤビティに導入した他の吐出へッドに配設された試料を、基板上の所定の位置に液滴として吐出させて、基板上に他の吐出ヘッドに配設された試料からなるスポットを形成させるとともに、この工程を、上述したロボットの数だけ繰り返す構成とすることができる。

このように構成することによって、予め、試料を導入した吐出ヘッドを準備、載置した第 2移動テーブルと、基板が固定されたトレーとから構成されたロポットを複数用いることによって、その間をトレーが移動し、基板上にスポットを形成していくため、全てのスポットをスポッティングする時間が低減することができる。特に、生体試料等の生物の試料を限られた時間内に処理しなければならないバイオチップの製造方法においては有効な製造方法である。また、一枚の基板上に非常に多くの種のスポットが形成されるバイオチップの場合、そのスポットを一つの吐出へッドにて形成することは物理的に不可能であり、複数の吐出へッドに分割して形成せざるを得ないような構成において効果的である。上述した口ポット構成は、図 1に示すような、吐出ヘッド 3、トレ一 4、第 1移動テーブル 5及び第 2移動テーブル 6が個別に構成されていることにより実現できる。また、本実施の形態においては、前述した一の口ポットによるスポットの形成後、基板上に、他の口ポットを用いてスポットを形成させている間に、別の基板を固定した別のトレーを用いて、一の口ポットによって、別の基板上にスポットを形成させる構成とすることができる。

このように構成することによって、大量のバイォチップの生産速度及び生産効率がより向上する。具体的には、一の吐出ヘッドに導入した試料が無くなるまで、一のロポットで複数のトレーを使用して多数の基板にスポッティングすると同時に；他のロポットにて一のロポットにてスポッティングした基板を追加してスポッティングできるため、貴重な試料を効率的に使用し、バイオチップの大量生産が可能になる。

また、本実施の形態においては、図 8に示すように、吐出ヘッド 3を第 2移動テーブル 6に載置させる毎に、第 2移動テーブルの絶対座標に対する吐出へッド 3の位置を測定し、トレー 4を第 1移動テ一ブル 5に載置する毎に、第 1移動テ —ブル 5の絶対座標に対するトレー 4の位置を測定し、得られた測定結果から、吐出へッド 3とトレー 4の相対位置を算出して、トレ一 4上に固定した基板 2上の所定の位置に、試料を吐出させてスポットを形成させる構成とすることができる。

このように構成することによって、吐出ヘッド 3の載置位置ずれ、及びトレ一 4の載置位置ずれを低減することができ、基板上のスポッ卜の位置精度を向上させることができる。

具体的には、吐出ヘッド 3には、図 3 ( a ) に示すような発光素子からなるへッド用基準マーク 2 3が形成され、図 8に示すように、別の種類の D NA断片等を含む試料が入った別の吐出ヘッド（図示せず）を装着する際は、吐出ヘッドの下の所定位置に配設した C C Dカメラ等の第 2テ一ブル固定基準 1 1にて観察しながら、吐出ヘッド 3の位置を調整し、吐出ヘッド 3の装着時のァライメントを行い、吐出へッド 3を取り替えることによるスポット位置のずれが生じないように調整することができる。このように C C Dカメラ等で直接発光素子からの光を観察することは、反射光を観察する場合に比べ、反射体の表面状態に左右されず、外乱光の影響を排除することができ、精度を向上させることができる。最終的なスポット位置の設計値からのずれは 5 0 ； m以下を実現することができる。尚、このような基準マークは、フォトダイオード等などの発光素子等から形成しても良いが、穴形状とし、別途ファイバーやプリズム等で照明光を導き、観察する方法にしても良い。

本来、吐出ヘッド 3と第 2移動テーブル 6、トレー 4と第 1移動テーブル 5との間の載置部分の機械的精度を向上させ、常時同じ位置にそれぞれを載置することができれば、このような行為は不要となるが、基板上の、わずか数 mm²〜数 c m²の領域に、数十〜数万のスポットを一箇所でも重なることなく整然と配置させる必要があるバイオチップを製造する場合においては実質的に不可能である。何故ならば、例えば、図 1に示したバイオチップ製造装置 1において、一つの 02 04312

2 1

吐出へッド 3に 9 6個の試料吐出口を有するものを用い、一つのトレー 4に 1 5 枚の基板 2を固定させることができるものを用い、一枚の基板 2に 6 0 4 8スポットが形成されたバイオチップを 1 0 0 5枚生産する場合は、第 2移動テーブル 6への吐出ヘッド 3の脱着は、 6 0 4 8 / 9 6 = 6 3回行わねばならず、トレ一 4にいたつては、第 1移動テーブル 5への脱着を（1 0 0 5 / 1 5 ) X 6 3 = 4 2 2 1回行わねばならない。従って、吐出ヘッド 3及びトレー 4の載置部分の機械的精度を向上させたとしても、その状態を維持することは困難であり、上述したような位置測定、相対位置測定を行うことによって、スポットが高精度に配列したバイォチップを製造することができる。

更に、上述したような位置測定、相対位置測定において、第 2移動テーブル 6 の絶対座標に対する吐出へッド 3の位置の測定と、第 1移動テーブル 5の絶対座標に対するトレ一 4の位置の測定とを任意に繰り返して、吐出へッド 3とトレー 4の相対位置を補正することによって、吐出へッド 3とトレー 4の位置のずれをより低減することができ、スポットの位置精度がさらに向上する。例えば、トレ —4を第 1移動テ一ブルに載置する毎に、吐出へッド 3の位置ずれ補正を行うことで、一つのトレー 4に対し、スポッティングを実施し、その間の吐出ヘッド 3 の移動の結果、微妙に発生した吐出ヘッド 3の位置ずれに対しても、トレー 4交換毎に補正することができる。

また、上述したような位置測定、相対位置測定において、吐出ヘッド 3の少なくとも二箇所の所定の位置にヘッド用基準マーク 2 3 (図 3 (a) 参照）を配設し、第 2移動テーブルの非可動部の少なくとも二箇所に C C Dカメラ等の第 2テ —ブル固定基準 1 1を配設し、ヘッド用基準マーク 2 3と第 2テーブル固定基準 1 1との相対位置の測定を、少なくとも二箇所で行い、得られた測定結果から、吐出ヘッド 3の載置位置のずれ方向及びずれ量を、縦、横及び回転方向に分解して補正することが好ましい。

このように、二箇所以上の位置測定を行うことで、位置精度がより向上する。吐出ヘッド 3の载置位置 ©ずれ方向及びずれ量を縦（Y) 、横（X) 回転（60 方向に分解、補正することで、第 2移動テーブル 6の各移動方向にオフセットすることで容易に演算、補正ができるようになる。

さらに、第 1移動テーブル 5の可動部の少なくとも二箇所にテーブル用基準マーク 1 2を配設し、第 1移動テ一ブル 5の非可動部の少なくとも二箇所に C C D カメラ等の第 1テーブル固定基準 1 3を配設し、テーブル用基準マーク 1 2と第 1テーブル固定基準 1 3の相対位置の測定を、少なくとも二箇所で行い、トレー 4の少なくとも二箇所の所定の位置にトレー用基準マーク 2 2 (図 4参照）を配設し、トレー用基準マーク 2 2と第 1テ一ブル固定基準 1 3との相対位置の測定を、少なくとも二箇所で行い、得られた測定結果から、トレ一 4の載置位置のずれ方向及びずれ量を、縦、横方向に分解して補正することが好ましい。

このように第 1移動テーブル 5の可動部に配設したテーブル用基準マーク 1 2 と第 1移動テーブル 5の非可動部に配設した第 1テーブル固定基準 1 3と比較し、かつトレー 4の所定の位置に配設したトレー用基準マーク 2 2 (図 4参照）と第 1テーブル固定基準 1 3とを比較することで、第 1移動テーブル 5の可動部に対するトレ一 4の載置位置ずれが補正できる。従って、本来、基準自体の位置がずれ易い、第 1移動テ一プル 5の可動部に C C Dカメラ等の第 1テーブル固定基準 1 3を配設することが回避でき、また、万一第 1移動テ一ブル 5の非可動部に配設した、第 1テーブル固定基準 1 3自体がずれた場合であっても、可動部の第 1移動テーブル 5に対するトレー 4の位置ずれ補正に影響のない補正が実現でき、より精度の高い補正が可能となる。なお、二箇所以上でこれらの位置を比較することで、位置精度がより向上する。また、位置ずれ方向及びずれ量を縦（Y) 及び横（X) 方向に分解、補正することで、第 1移動テーブル 5の各移動方向にオフセットすることで容易に補正ができるようになる。

また、本実施の形態においては、図 9に示すように、第 1移動テーブル 5及び第 2移動テーブル 6の少なくとも一方の移動を、第 1移動テーブル 5及び第 2移動テーブル 6の少なくとも一方の非可動部に配設した外部基準 1 4により校正しながら行うことができる。

このように構成することによって、外部基準 1 4に対して、スポットを形成する位置を決定することができるために、第 1移動テーブル 5及び第 2移動テ一ブル 6の移動に対する絶対精度が向上する。基板 2上のわずか数 mm²〜数 c m²の領域に、数十〜数万のスポットを、一箇所でも重なることなく整然と配置、形成しなければならないようなバイオチップを製造する場合において、特に効果的な方法である。

また、上述した吐出ヘッド 3、トレー 4の載置位置ずれ補正と組み合わせて行うことによって、第 1移動テーブル 5及び第 2移動テーブル 6の移動に対する絶対精度がさらに向上する。これにより、スポット配置の位置精度向上し、バイオチップの品質向上に繋がる。

上述した吐出へッド 3、トレー 4の載置位置ずれ補正は、へッド用基準マーク 2 3 (図 3 ( a ) 参照）と第 2テーブル固定基準 1 1 (図 8参照）との比較、テ一ブル用基準マーク 1 2 (図 8参照）と第 1テーブル固定基準 1 3 (図 8参照）との比較、及び、トレー用基準マーク 2 2 (図 4参照）と第 1テーブル固定基準 1 3 (図 8参照）との比較をすることで、それぞれの位置関係を演算して補正を行っているが、本実施の形態のバイオチップの製造方法のように、複数の吐出へッド 3及びトレ一 4を多数準備し、吐出へッド 3とトレ一 4を近接させて試料を吐出し、高密度にスポッティングしなけらばならない場合は、ヘッド用基準マーク 2 3 (図 3 ( a ) 参照）、テーブル用基準マーク 1 2 (図 8参照）及びトレー用基準マーク 2 2 (図 4参照）とを直接比較することは、同時に吐出ヘッド 3、トレ一 4を観察する手段の物理的制約が多く不可能である。このために、図 8に示すような、非可動部に配設した C C Dカメラ等の、第 1テーブル固定基準 1 3 及び第 2テーブル固定基準 1 1を用いて、吐出へッド 3及びトレ一 4を個別に測定し、それぞれの位置関係を比較、演算することが適しており、このような場合においては、図 9に示すような、第 1移動テ一ブル 5及び第 2移動テ一ブル 6の動きを校正する外部基準 1 4を用いることが有効である。

この外部基準 1 4は、低熱膨張係数を有する材料からなる基準ゲージから構成' されてなることが好ましい。このように構成することによって、温度変化、経時変化、 X Y軸の軌動抵抗変化による影響を低く抑え、スポットの位置精度が向上する。特に、バイオチップを大量に生産しなければならない場合は、第 1移動テ一ブル 5及び第 2移動テーブル 6は、長時間に渡り連続稼動することとなり、第 1移動テーブル 5及び第 2移動テーブル 6の各可動部分は熱を帯び、各部材の膨張が発生し、それぞれに載置されるトレ一4及び吐出へッド 3の位置精度が劣化する。そのような場合において、低熱膨張係数を有する材料を有することで各部材の膨張を押えることができ、バイオチップの製造方法のように、わずか数 mm ²〜数 c m²の領域に数十〜数万のスポットが 1箇所でも重なることなく形成されることが必要な場合、歩留りを向上させることができる。

また、本実施の形態においては、基板 2と試料吐出口との相対位置を調整しながら、吐出ヘッド 3とトレー 4とが所定の位置関係となるように、第 1移動テーブル 5及び第 2移動テーブル 6を移動させるとともに、吐出へッド 3とトレ一 4 が停止した状態で、試料吐出口から試料を吐出させてスポットを形成させることが好ましい。

このように構成することによって、試料吐出口付近の環境（風、振動等）がスポット毎に均一になり、吐出した液滴の形態が安定し、ひいては、基板 2上のスポット形状が安定する。つまり、吐出する瞬間と、吐出ヘッド 3とトレ一 4との移動時間の関係は、トレー 4が XY方向に移動している途中や、吐出ヘッド 3が Z方向に移動している途中に所望の位置関係になった瞬間に吐出を行うことが、スポット形成時間を短くすることができる点で好ましいが、上述した風、振動等の外乱の影響を排除するには、所望の位置関係で停止した後に吐出することが好ましい。

図 3 · ( a ) 及び図 4に示すような、複数の吐出モジュール 7を備えた吐出へッド 3と、複数の基板 2を固定したトレ一 4とを用い、一の吐出モジュール 7における全ての吐出ュニット 8の試料吐出口と、トレー 4上に固定した複数の基板のうちの一の基板 2 aとの相対位置を同時に調整しながら、所定の位置関係となるようにトレ一 4を移動させるとともに、一の基板 2 a上に、一の吐出モジュール 7 aにおける全ての吐出ユニット 8 aの試料吐出口から一の吐出モジュール 7 a に配設された試料を吐出させて、一の吐出モジュール 7 aにおける全ての吐出ュニット 8 aの試料吐出口に対応するスポットを形成させ、次いで、他の吐出モジユール 7 bにおける全ての吐出ュニット 8 bの試料吐出口と一の基板 2 aとの相対位置を同時に調整しながら、他の吐出モジュール 7 bにおける全ての吐出ュニット 8 bの試料吐出口と一の基板 2 aとが所定の位置関係となるようにトレ一 4 を移動させ、一の基板 2 a上に、他の吐出モジュール 7 bにおける全ての吐出ュニット 8 bの試料吐出口から他の吐出モジュール 7 b配設された試料を吐出させて、他の吐出モジュール 7 bの全ての吐出ュニット 8 bの試料吐出口に対応するスポットを形成させることを、吐出へッド 3に配置した吐出モジュール 7の数だけ繰り返し、一の基板 2 a上に、吐出ヘッド 3に存在する全ての吐出ユニット 7 の試料吐出口に対応するスポットを形成させ、次いで、トレー 4を移動させて、卜レー 4上に固定した他の基板 2 bに対して、吐出へッド 3に存在する全ての吐出ュニット 8の試料吐出口に対応するスポットを形成させることを、トレ一 4上に固定した基板 2の数だけ繰り返し行うとともに、各吐出モジュール 7間の各吐出ュニット 8の吐出動作の間隔を略同一とすることが好ましい。

このように、一枚の基板 2上に、吐出モジュール 7単位で移動、位置制御及びスポッティングを行うことで、吐出モジュール 7内にある全ての吐出ュニット 8 から同時に試料を吐出することができるため、スポッティング速度が向上し、さらに、予め、各吐出モジュール 7の各吐出ユニット 8の位置精度を機械的に高めておけば、吐出モジュール 7単位での位置合わせで複数の吐出ュニッ卜 8の位置合わせを同時に行うことができ、全体としてのスポッティング速度、位置精度が向上する。

また、一つの吐出ヘッド 3が、複数の吐出モジュール 7から構成されることによって、吐出ヘッド 3当たりの吐出ユニット 8の数を容易に増加できる。従って、試料の種類が増加しても容易に対応することができる。また、吐出ユニット 8 自体を、殊更高密度化することなく、吐出モジュール 7の数を増加することによつて、一つの吐出へッド 3内の吐出ュニット 8め数を増加させることができるとともに、一つの吐出ヘッド 3で処理できる試料の種類も増加することができ、生産効率が向上する。

また、各吐出モジュール 7間の吐出ュニッ卜 8の吐出動作の間隔を一定にすることにより、各吐出ユニット 8において、試料を吐出する前に、試料吐出口付近に待機する試料の乾燥状態、及び試料の移動状態が一定になり、ひいては、吐出時の試料の液体物性が等しくなり、吐出方向が安定するとともに、吐出した液滴の形態も安定し、基板 2上に形成されたスポットの形状も均一化される。

また、この際、一の基板 2 a上に、一の吐出モジュール 7 aの全ての吐出ュニット 8 aの試料吐出口から、一の吐出モジュール 7 aに配設された試料を吐出させてスポット形成させ、次いで、他の吐出モジュール 7 bの全ての吐出ユニット 8 bの試料吐出口と一の基板 2 aとの相対位置を同時に調整しながら、他の吐出モジュール 7 bの全ての吐出ュニット 8 bの試料吐出口と一の基板 2 aとが所定の位置関係となるようにトレ一 4を移動させる際、及び、一の基板 2 a上に、吐出へッド 3に存在する全ての吐出ュニット 8の試料吐出口に対応するスポットを形成させた後、他の基板 2 bに対してスポットを形成させるために、一の吐出モジュール 7 aにおける全ての吐出ュニット 8 aの試料吐出口と他の基板 2わとの相対位置を同時に調整しながら、他の吐出モジュールおける全ての吐出ュニットの試料吐出口と他の基板 2 bとが所定の位置関係となるようにトレ一 4を移動させる際、吐出ヘッド 3を停止させることが好ましい。

上述したように、吐出ヘッド 3を移動させず、トレー 4のみを移動させることによって、吐出ヘッド 3に不要な振動を与えず、空気の流れ等の外乱を引き起こすこともなく、液滴の吐出を安定させて、スポットの形状が安定したバイオチップを得ることができる。

この際、図 1 7に示すように、トレ一 4と吐出ヘッド 3の相対位置を変化させる方法は、平面上の X Y方向には、吐出ヘッド 3を固定する一方、基板を固定したトレー 4を移動させることが好ましい。本実施の形態において、バイオチップ製造装置から試料を吐出させて、スポットを形成させる場合は、吐出ヘッドを移動させることは、そこに固定された吐出ユニット 8 (図 3 ( a ) 参照）への振動、空気の流れ等の外乱を引き起こすこととなり、吐出ユニット 8 (図 3 ( a ) 参照）の吐出口にある試料液面の状態を変化させ、液滴の吐出方向、吐出量をばらつかせたり、試料を乾燥させ、もって吐出不良を引き起こす原因となる。また、吐出ヘッド 3が移動している時に吐出を行うと、吐出された液滴は、吐出した瞬間の吐出へッド 3の移動速度に応じた X Y方向の速度をもつことになり、スライドガラス上の着弾点、すなわちスポット位置を精度良く制御するには不利な点が多い。従って、トレー 4を移動させ、所望の X Y方向の位置関係に吐出ヘッド 3 とトレー 4をした時に、試料を吐出し、スポットする方法が好適に採用される。なお、吐出へヅド 3をトレ一 4との相対位置を変化させる際に XY方向に固定することは、吐出へッド 3に吐出信号を供給するケーブルもまた振動等の影響を受けることなく、もってケーブルのねじれ、曲がり等で生じるインピーダンス等のケ一ブル特性の変化を抑制することができ、吐出信号の安定が図られ、結果として吐出滴の安定、即ちバイオチップの品質向上が実現できる。さらに、吐出へッド 3をトレー 4に対し上下方向（Z方向）に移動させ、吐出時の瞬間のみ吐出ユニット 8 (図 3 ( a ) 参照）の試料吐出口と基板 2 (図 1参照）との間の、基板 2 (図 1参照）に垂直な Z方向の距離を短くする方法をとつてもよい。

さらに、トレー 4を移動させる前に、吐出ヘッド 3を卜レー 4に対して垂直方向に離脱させ、トレー 4を移動させた後に、吐出ヘッド 3をトレ一 4に対して垂直方向に接近させることが好ましい。

このように構成することによって、基板 2 (図 1参照）や吐出ヘッド 3にごみ等が付着していたとしても、吐出する液滴の形状を損傷することがない。また、実際に液滴を吐出させる際に、基板 2 (図 1参照）と吐出ヘッド 3との間隔を短くする;！とによって、吐出ュニットから吐出される液滴の吐出方向が曲がったとしても、スポットを形成する位置に与える影響を低減すること、すなわち位置ずれ量を低減することができる。

また、本実施の形態においては、試料吐出口より試料を吐出させて、基板上の所定の位置にスポットを形成させる一連の動作以外の期間は、吐出ュニットから所定の間隔で捨て吐出（ダミー吐出）させることが好ましい。

このように構成することによって、基板に試料を吐出していない間において、試料の流路となる部分の乾燥を防止することができ、バイオチップ製造装置の稼働時間が長時間におよぶ場合であっても、安定して試料を吐出させることができる。

この際、前述した捨て吐出（ダミー吐出）の間隔を、試料吐出口から試料を吐出させて基板上の所定の位置にスポットを形成させる一連の動作を開始する所定期間前より、試料を吐出させる際の吐出間隔と略同一にすることが好ましい。このように構成することによって、試料を吐出する前に、試料吐出口付近に待機する試料の乾燥状態、及び試料の移動状態が一定になり、ひいては、吐出時の試料の物性が等しくなり、吐出方向が安定するとともに、吐出した液滴の形態も安定し、基板上に形成されたスポットの形状も均一化される。

さらに、図 1 4に示すように、試料吐出口より試料を吐出させて、基板 2上の所定の位置にスポッ卜を形成させた後、基板 2の上面からの同軸落射光 3 0にて照明し、レンズ 3 1で集光させ、スポットが形成された基板 2面での光の反射による像によって、スポットの形状を測定し、スポットの可否情報を蓄積することが好ましい。図 1 4においては、トレ一 4に固定した基板 2に対して、側面からの同軸落射光 3 0をハ一フミラー 3 2で反射させ、上方から C C Dカメラ 3 3で撮像しているが、スポッ卜が形成された基板 2面での光の反射による像を撮像することができるような構成であればこれに限定されることはない。

このように構成することによって、 D N A溶液のような透明な試料溶液からなるスポット形状をスポットのエッジ部分の光の反射角度の違いによる影でみることが出来、スポットの良否が容易に判別でき、もって不良スポットをもった基板 2が排除でき、バイオチップ品質が向上する。

本実施の形態においては、基板 2のトレー 4への固定は、粘着テープ、シリコンラパ一等で粘着固定するか、又は真空吸引等で吸引固定してもよいが、図 1 5 に示すように、板パネ 1 0 2とピン 1 0 3によって機械的に固定することが、基板 2に粘着材のカス等が付着することもなく、またトレー 4の設備も大掛かりにならず、確実な固定を簡便で精度よく実現することができることから、好ましいなお、基板 2を固定するピン 1 0 3と板パネ 1 0 2の位置、数等は、トレー 4 と基板 2のすベり具合、板パネ 1 0 2の強さ、基板 2の厚さ等で適宜選択されるが、図 1 5及び図 1 6に示す例のように、三点のピン 1 0 3で固定するのが精度の上で好ましい。

さらに、図 1 5及び図 1 6に示すように、基板 2が固定される箇所のトレ一 4 には、基板 2が取り付け、取り外しが容易になるように開口部 1 0 4が予め形成されていてもよい。また、スポットが形成される基板 2の範囲に対応するトレーの面 1 0 5は、中空部分となっており、トレー 4の下面に通じるようになつている。

このように構成することにより、トレ一 4自体の軽量化が図れ、バイオチップの生産効率が向上すると共に、中空部分を通してスポット形成の様子をトレ一 4 の下面よりインラインで観察できるようになり、バイオチップの品質保持、向上に有利である。更に、上述したスポッ卜が形成された基板 2面での光の反射による像によって、スポットの形状を測定する場合は、中空部分があることで、トレ一面での反射光の発生が無くなるため、より測定がし易くなり好適である。尚、中空部分は凹状の切り欠け形状でもよく、その下面光が反射しないように処理されていることが、上記利点を発するため好ましい。

以上説明したように、本実施の形態のバイオチップの製造方法によれば、所定の基板上に微小体積の液滴を高密度に整列固定する作業（微小スポットの形成作業）の高精細化を図ることができるとともに、微小スポットの形成作業時間を短縮することができる。また、スポット位置精度が向上し、スポットが高密度化されると、スポットエリアを小さくできるので、スポットする液内の D N A試料を基板へ固定化する際に使用されるコーティングのむら等の影響を受けにくくなりチップの品質を向上させることができる。また高価な、スポット液（試料）に含まれる D N A試料を検査する際使用するハイプリ液等の使用量を低減することができる。

[実施例 1 ]

図 3 ( a ) に示した吐出ヘッド 3、及び図 4に示したトレー 4を載置した、図 l fc示したバイオチップ製造装置 1を用いて、バイオチップの製造を行った。この際、トレ一 4は、図 1 5及び図 1 6に示すように、基板 2が固定される箇所のトレ一 4には、基板 2が取り付け、取り外しが容易となるように開口部 04が予め形^され、スポットが形成される基板 2の範囲に対応するトレーの面 105は、中空部分となっており、トレー 4の下面に通じるようなものを用いた。また、図 6に示すように、トレー 4及び吐出ヘッド 3は、バイオチップ製造装置 1に脱着可能に載置した。

試料の吐出は、図 7 (a) に示すように、基板 121を移動させて、吐出へッド 3の吐出モジュール 7.1から試料を吐出し、図 7 (b) に示すように、基板 1 21を移動させて、吐出ヘッド 3の吐出モジュール 72から、基板 121の、吐出モジュール 71によって試料を吐出した位置とは異なる位置に試料を吐出し、同様に、基板 121を移動させて、吐出ヘッド 3の吐出モジュール 73から、基板 121の、吐出モジュール 71、 72によって試料を吐出した位置とは異なる位置に試料を吐出し、次いで、図 7 (c) に示すように、基板 121を移動させて、吐出ヘッド 3の吐出モジュール 74から、基板 121の、吐出モジュール 7 1、 72、 73によって試料を吐出した位置とは異なる位置に、さらに試料を吐出した後、図 7 (d) に示すように、基板 122に、吐出モジュール 7 1から試料を吐出することを繰り返すことによって、スポットを形成した。

本実施例においては、図 3 (a) に示したような、 1個の吐出モジュール 7に 6個の吐出ュニット、 1個の'吐出へッド 3に 4個の吐出モジュール 7を備えたネ冓成の吐出ヘッド 3を 4体、また、図 4に示すような、 1つのトレー 4に、 15枚の基板 2を固定できるトレ一を 20個用い、図 1に示した、各吐出ヘッド 3に試料注入、第 2移動テーブル 6に取り付け、トレー 4を第 1移動テーブル 6に取り付け、各トレー 4上の基板 2に試料を吐出、吐出ヘッドの洗浄を 5回繰り返し、 480種類の試料を一枚の基板上にスポットしたバイオチップを生産（スポッテイング）したところ、 300枚のバイオチップが、途中で吐出が不安定になることなく、 5時間で生産できた。

[実施例 2]

図 3 (a) 示したヘッド用基準マーク 23が配設された、 1個の吐出モジユール 7に 6個の吐出ュニット、 1個の吐出へッド 3に 4個の吐出モジュール 7を備えた構成の吐出へッド 3を 4体と、図 4に示したトレ一用基準マーク 2 2が配設された、 1つのトレー 4に、 1 5枚の基板 2を固定できるトレ一を 2 0個用い、図 8に示したバイオチップ製造装置 1を用いて、バイオチップの製造を行った。各吐出へッド 3の吐出ュニットに試料を注入し、第 2移動テーブル 6に取り付け、トレ一 4を第 1移動テーブル 5に取り付け、それぞれの基準マークと基準の相対位置を比較し、補正量を算出し、補正量を加味したテーブルの移動を繰り返し、各トレー 4上の基板 2に試料を吐出、吐出ヘッドの洗浄を 2 5回繰り返し、 2 4 0 0種類の試料を 1枚の基板上にスポットしたバイオチップを生産（スポッテイング）した。おのおののヘッド取り付け、トレ一取り付け毎に取り付け位置ずれを、ヘッド用基準マ一ク 2 3 (図 3 ( a ) 参照）及びトレー用基準マーク 2 2

(図 4参照）と、第 1テ一ブル固定基準 1 3及び第 2テーブル固定基準 1 1とを比較することによって測定しながら、バイオチップの製造を行った。これにより、スポット位置精度が土 2 0 mを確保した 3 0 0枚のバイオチップが、途中で吐出が不安定になることなく、 2 4時間で生産できた。

[実施例 3 ]

図 9に示したバイオチップ製造装置 1を用いて、上述した工程を実際に行った。この工程のフロ一チャートを、バイオチップ製造装置 1を、 1台使用した際の製造の手順を図 1 0に示し、バイオチップ製造装置 1を、 2台使用した際の製造の手順を図 1 1に示す。また、図 1 2は、図 1 0及び図 1 1に示すフローチヤ一トの一部で、第 1移動テーブル 5の X Y Z移動時の外部基準 1 4を用いて移動量の校正を行う部分を詳細に示したフローチャートである。また、図 1 3は、図 1 0及び図 1 1のフローチャートの一部で、吐出モジュール 7 (図 3 ( a ) 参照）毎に制御される吐出タイミングの詳細を示すフロ一チャートである。

1個の吐出モジュールに 4 8個の吐出ュニット、 1個の吐出へッドに 4個の吐出モジュールが構成された吐出へッドを 4体、 1個のトレーに 2 1枚の基板を固定したトレーを 5 0個用い、 3 0 0 0種類の試料を一枚の基板上にスポットしたバイオチップを、図 1 0に示したフローチャートに従って生産したところ、 1 0 0 0枚を1 1時間で生産できた。また、図 1 1に示したフローチャートに従って、第 1移動テーブル及び第 2移動テーブルを 2台にて生産したところ、 6時間で生産できた。スポット位置精度は、土 1 0 で実現できた。

吐出ヘッドの吐出ュニットに試料を注入した後は、基板上にスポッティングしている間を除きダミー吐出を一定間隔で行った。ダミー吐出の間隔 Tは、図 1 3 に示した吐出タイミングフローに示すように、ダミー吐出間隔パラメ一夕 T 1により規定されている。フローに示すようにダミー吐出も、基板上へのスポッティング時と同じくモジユール単位で行い、各モジュール単位のダミ一吐出間隔は、パラメ一夕 T 1〜T 4を同じにすることで一定とした。尚、スポッティング間隔パラメ一夕 Τ 5〜Τ 8についても、 Τ 5〜Τ 8間で同じにすることで、各吐出モジュール間でのスポッティング品質の安定化を図っている。

そしてパラメータ Τ 1〜Τ 4と Τ 5〜Τ 8を同じくすることにより、ダミ一吐出から基板上へのスポッティングに移行した直後でもスポッティング品質のパラツキが抑えられ、安定したスポットが得られた。

また、吐出ヘッド、トレーの着脱には、実施例 2と同様に、載置位置ずれ補正手法に加え、第 1移動テ一ブルに関しては、図 1 2に示すフローにある外部基準による移動量の校正を行い、スポッティングを実施した。また、各吐出ヘッドによる吐出が行われた後に図 1 4に示した検査装置にてスポット形状を検査したところ、透明な被検体と特異に反応し被検体の構造又は機能に対する情報を得るために用いられる薬剤を含む試料溶液のスポットにおいて.も、その形状が明確に観察でき、その位置、形状のデータを取得、蓄積することができた。産業上の利用可能性

以上説明したように、本発明によって、所定の基板上に微小体積の液滴を高密度に整列固定する作業（微小スポットの形成作業）の高精細化を図ることができるとともに、微小スポットの形成作業時間を短縮することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 被検体と特異に反応し被検体の構造又は機能に対する情報を得るために用いられる薬剤を含む試料を、その本体に試料注入口、キヤビティ及び試料吐出口が形成された吐出ュニットの、前記試料注入口を経由して前記キヤビティに導入し、前記試料吐出口に対向した位置に基板を配設し、前記キヤビティに導入した前記試料を、前記試料吐出口から微小体積の液滴として吐出させて、前記基板上にスポットを形成させるとともに、この工程を、複数種の前記試料について繰り返すことによって、前記基板上に複数種の前記試料からなる複数種の前記スポットを高密度に配列したバイォチップを製造する方法であつて、

一以上の前記吐出ユニットから構成されてなる吐出モジユールを一以上備えた吐出ヘッドを用いて、複数種の前記試料のうちの少なくとも一種の試料を、前記吐出へッドにおける前記吐出ュニットの前記試料注入口から、一つの吐出ュニットには一種の試料のみが配設されるようにそれぞれ注入することによって、前記キヤビティにそれぞれ導入し、

一以上の前記基板が固定されてなる一以上のトレーが、脱着可能に載置された第 1移動テーブルを、前記基板上の所定位置に対応した前記吐出ュニットの試料吐出位置まで移動させるとともに、前記試料吐出口から、前記キヤビティに導入した各試料を、前記基板上の所定の位置に前記液滴として吐出させて、

.前記基板上に、複数種の前記試料からなる前記スポットを高密度に配列させることを特徴とするパイォチップの製造方法。

2 . 前記トレーが載置された前記第 1移動テーブルと、前記吐出ヘッドが脱着可能に載置された第 2移動テーブルとを用いて、前記基板と前記試料吐出口との相対位置を調整する請求項 1に記載のバイオチップの製造方法。

3 . 複数種の前記試料のそれぞれを、対応する前記吐出ユニットの前記注入口からそれぞれ注入することによつて前記キャピティにそれぞれ導入し、前記キヤビティに導入した一種の前記試料を、前記基板上の所定の位置に前記液滴として吐出させて、前記基板上にスポットを形成させるとともに、この工程を、複数種の前記試料について繰り返す請求項 1又は 2に記載のバイオチップの製造方法。

4. 複数種の前記試料のうちの少なくとも一種の試料を、前記吐出ヘッドの各前記吐出ュニットの前記注入口から、一つの吐出モジュールには一種の試料のみが配設されるようにそれぞれ注入することによって前記キヤビティにそれぞれ導入し、前記キヤビティに導入した一種の前記試料を、前記基板上の所定の位置に前記液滴として吐出させて、前記基板上にスポットを形成させるとともに、この工程を、複数種の前記試料について繰り返す請求項 1又は 2に記載のバイオチップの製造方法。

5 . 前記吐出ヘッドを複数用い、複数種の前記試料のうちの少なくとも一種の試料を、各前記吐出ヘッドの各前記吐出ユニットの前記試料注入口から、それぞれ注入することによつて前記キヤピティに導入し、

前記試料を導入した一の吐出へッドを前記第 2移動テ一ブルに載置し、前記基板と前記一の吐出へッドにおける前記試料吐出口との相対位置を調整しながら、前記キヤビティに導入した前記試料を、前記基板上の所定の位置に前記液滴として吐出させて、前記基板上に前記試料からなるスポットを形成させ、

次いで、前記一の吐出ヘッドを前記第 2移動テ一ブルから取り外し、前記試料とは異なる他種の試料を導入した他の吐出へッドを前記第 2移動テ一プルに載置し、前記基板と前記試料吐出口との相対位置を、前記一の吐出ヘッドにおける場合とは異なるように調整しながら、前記キャビティに導入した他種の前記試料を、前記基板上の所定の位置に前記液滴として吐出させて、前記基板上に他種の前記試料からなるスポットを形成させるとともに、この工程を前記吐出へッドの数だけ繰り返す請求項 2に記載のバイォチップの製造方法。

6 . 前記トレーを複数用い、複数の前記トレ一のうちの一のトレ一を前記第 1 移動テーブルに載置し、前記一のトレーに固定した前記基板と前記試料吐出口との相対位置を調整しながら、前記キヤビティに導入した前記試料を、前記基板上の所定の位置に前記液滴として吐出させて、前記一の基板上に前記試料からなるスポットを形成させ、

次いで、前記一のトレーを前記第 1移動テーブルから取り外し、他の基板を固定した他のトレーを前記第 1移動テーブルに載置し、前記他の基板と前記試料吐出口との相対位置を調整しながら、前記キヤビティに導入した各試料を、前記他の基板上の所定の位置に前記液滴として吐出させて、前記他の基板上に前記試料からなるスポットを形成させるとともに、この工程を前記トレ一の数だけ繰り返す請求項 2に記載のバイォチップの製造方法。

7 . 前記第 1移動テーブル及び前記第 2移動テーブルから構成されたロポットを複数用い、前記基板を固定した前記トレーを、複数の前記口ポットのうちの一のロポットを構成する前記第 1移動テ一ブルに載置し、前記一のロポットを構成する前記第 2移動テ一ブルに載置された一の吐出へッドから、前記基板と前記試料吐出口との相対位置を調整しながら、前記一の吐出へッドに配設された試料を、前記基板上の所定の位置に前記液滴として吐出させて、前記基板上に前記一の吐出へッドに配設された試料からなるスポットを形成させ、

次いで、前記トレ一を取り外し、取り外した前記トレ一を、複数の前記ロポットのうちの ί也のロボットを構成する他の第 1移動テーブルに載置し、前記他の口ポットを構成する他の第 2移動テーブルの他の吐出へッドから、前記他の吐出へッドに配設された試料を、前記基板上の所定の位置に前記液滴として吐出させて、前記基板上に前記他の吐出へッドに配設された試料からなるスポットを形成させるとともに、この工程を前記ロポットの数だけ繰り返す請求項 2に記載のバイォチップの製造方法。

8 . 前記一の口ポットによるスポットの形成後、前記基板上に、前記他のロボットを用いてスポットを形成させている間に、別の基板を固定した別のトレーを用いて、前記一の口ポットによって、前記別の基板上にスポットを形成させる請求項 7に記載のバイオチップの製造方法。

9 . 前記吐出ヘッドを前記第 2移動テ一ブルに載置させる毎に、前記第 2移動テーブルの絶対座標に対する前記吐出へッドの位置を測定する動作と、

前記トレ一を前記第 1移動テーブルに载置する毎に、前記第 1移動テーブルの絶対座標に対する前記トレ一の位置を測定する動作のうちの、少なくとも一方の動作を実施し、得られた測定結果から、前記吐出へッ.ドと前記トレーの相対位置を算出して、前記トレ一上に固定した前記基板上の所定の位置に、前記試料を吐出させてスポッ卜を形成させる請求項 2に記載のパイォチップの製造方法。

1 0 . 前記第 2移動テーブルの絶対座標に対する前記吐出へッドの位置の測定と、前記第 1移動テーブルの絶対座標に対する前記トレ一の位置の測定とを任意に繰り返して、前記吐出へッドと前記トレ一の相対位置を補正する請求項 9に記載のバイオチップの製造方法。

1 1 . 前記吐出へッドの少なくとも二箇所の所定の位置にへッド用基準マ一クを配設し、前記第 2移動テーブルの非可動部の少なくとも二箇所に第 2テ一ブル固定基準を配設し、

前記へッド用基準マークと前記第 2テ一プル固定基準との相対位置の測定を、少なくとも二箇所で行い、

得られた測定結果から、前記吐出へッドの載置位置のずれ方向及びずれ量を、縦、横及び回転方向に分解して補正する請求項 9に記載のバイォチップの製造方法。

1 2 . 前記第 1移動テーブルの可動部の少なくとも二箇所にテーブル用基準マ —クを配設し、前記第 1移動テーブルの非可動部の少なくとも二箇所に第 1テーブル固定基準を配設し、

前記テーブル用基準マークと前記第 1テーブル固定基準の相対位置の測定を、少なくとも二箇所で行い、

前記トレーの少なくとも二箇所の所定の位置に配設したトレー用基準マークと

、前記第 1テ一ブル固定基準との相対位置の測定を、少なくとも二箇所で行い、得られた測定結果から、前記トレーの載置位置のずれ方向及びずれ量を、縦、横方向に分解して補正する請求項 1 1に記載のバイオチップの製造方法。

1 3 . 前記第 1移動テーブル及び前記第 2移動テーブルの少なくとも一方の移動を、前記第 1移動テーブル及び前記第 2移動テーブルの少なくとも一方の非可動部に配設した外部基準により校正しながら行う請求項 2に記載のバイオチップの製造方法。

1 4 . 前記外部基準が、低熱膨張係数を有する材料からなる基準ゲージから構成されてなる請求項 1 3に記載のバイオチップの製造方法。

1 5 . 前記基板と前記試料吐出口との相対位置を調整しながら、前記吐出へッドと前記トレーとが所定の位置関係となるように、前記第 1移動テーブル及び前記第 2移動テーブルを移動させるとともに、前記吐出へッドと前記トレーが停止した状態で、前記試料吐出口から前記試料を吐出させてスポットを形成させる請求項 2に記載のバイォチップの製造方法。

1 6 . 複数の吐出モジュールを備えた吐出ヘッドと、複数の基板を固定したトレーとを用い、

一の吐出モジュールにおける全ての前記吐出ュニッ卜の前記試料吐出口と、前記トレー上に固定した複数の前記基板のうち.の一の基板との相対位置を同時に調整しながら、所定の位置関係となるように前記トレ一を移動させるとともに、前記一の基板上に、前記一の吐出モジュールにおける全ての前記吐出ュニットの前記試料吐出口から前記一の吐出モジュールに配設された試料を吐出させて、前記一の吐出モジュールにおける全ての前記吐出ュニットの前記試料吐出口に対応す, るスポットを形成させ、

次いで、他の前記吐出モジュールにおける全ての前記吐出ュニットの前記試料吐出口と前記一の基板との相対位置を同時に調整しながら、前記他の吐出モジュールにおける全ての前記吐出ュニッ卜の前記試料吐出口と前記一の基板とが所定の位置関係となるように前記トレーを移動させ、

前記一の基板上に、前記他の吐出モジュールにおける全ての前記吐出ュニットの前記試料吐出口から前記他の吐出モジュール配設された試料を吐出させて、前記他の吐出モジュールの全ての前記吐出ュニットの前記試料吐出口に対応するスポットを形成させることを、前記吐出へッドに配置した前記吐出モジュールの数だけ繰り返し、前記一の基板上に、前記吐出ヘッドに存在する全ての前記吐出ュニッ卜の前記試料吐出口に対応するスポットを形成させ、

次いで、前記トレーを移動させて、前記トレー上に固定した前記他の基板に対して、前記吐出へッドに存在する全ての前記吐出ユニットの前記試料吐出口に対応するスポットを形成させることを、前記トレー上に固定した前記基板の数だけ繰り返し行うとともに、

各前記吐出モジュール間の各前記吐出ュニットの吐出動作の間隔を略同一とした請求項 2に記載のパイォチップの製造方法。

1 7 . 前記一の基板上に、前記一の吐出モジュールの全ての前記吐出ユニットの前記試料吐出口から前記一の吐出モジュールに配設された試料を吐出させてスポット形成させ、

次いで、前記他の吐出モジュールの全ての前記吐出ュニッ卜の前記試料吐出口と前記一の基板との相対位置を同時に調整しながら、前記他の吐出モジュールの全ての前記吐出ュニットの前記試料吐出口と前記一の基板とが所定の位置関係となるように前記トレーを移動させる際、及び、

前記一の基板上に、前記吐出へッドに存在する全ての前記吐出ュニットの前記試料吐出口に対応するスポットを形成させた後、前記他の基板に対して前記スポットを形成させるために、前記一の吐出モジュールにおける全ての前記吐出ュニットの前記試料吐出口と前記他の基板との相対位置を同時に調整しながら、前記他の吐出モジュールおける全ての前記吐出ュニットの前記試料吐出口と前記他の基板とが所定の位置関係となるように前記トレ一を移動させる際、

前記吐出へッドを停止させる請求項 1 6に記載のバイオチップの製造方法。

1 8 . 前記トレーを移動させる前に、前記吐出ヘッドを前記トレーに対して垂直方向に離脱させ、

前記トレーを移動させた後に、前記吐出へッドを前記トレーに対して垂直方向に接近させる請求項 1 7に記載のバイオチップの製造方法。

1 9 . 前記試料吐出口より前記試料を吐出させて、前記基板上の所定の位置にスポットを形成させる一連の動作以外の期間は、前記吐出ュニッ卜から所定の間隔で捨て吐出（ダミー吐出）させる請求項 2に記載のバイオチップの製造方法。

2 0 . 前記捨て吐出（ダミー吐出）の間隔を、前記試料吐出口から前記試料を吐出させて前記基板上の所定の位置にスポットを形成させる一連の動作を開始する所定期間前より、前記試料を吐出させる際の吐出間隔と略同一にする請求項 1 9に記載のバイオチップの製造方法。

2 1 . 前記試料吐出口より前記試料を吐出させて、前記基板上の所定の位置にスポットを形成させた後、前記基板の上面からの同軸落射光にて照明し、前記スポッ卜が形成された前記基板面での光の反射による像によって、前記スポットの形状を測定し、前記スポッ卜の可否情報を蓄積する請求項 2 0に記載のバイオチップの製造方法。